在15世纪初期,葡萄牙水手到达了大西洋的一个蒙皮的部分,上面覆盖着金棕色的海藻垫。在无风的天空下,他们的船随潮流漂流。水手将海藻Sargassum命名为“海藻Sargassum”(类似于葡萄牙的植物),该地区最终被称为Sargasso海。
最初被认为是海洋沙漠,现在,大西洋的这一部分被认为是水上的雨林。它是地球上最稀有和最有价值的海洋生态系统之一,营养丰富,鳗鱼从欧洲和美洲的河流流经数千公里,在那里繁殖。
但是,马尾藻海还是公海中最脏,最受损的部分之一。环绕这片无岸海域的水流的回旋捕获了大量的塑料废物,在如今繁忙的运输路线中鱼类种群正在减少。
科学家们希望保护Sargasso生态系统,十个国家的政府已经签署了一项非约束性协议来保护它。但是由于国际政策方面的重大差距,他们的努力受到了限制。象地球的一半一样,萨加索海也不受任何一个国家的控制。各国可以保护或利用距海岸线不到200海里(370公里)的水域,但这些“专属经济区”以外的所有事物都被视为国际水域:公海。
公海占地球海洋的三分之二,为海洋提供了90%的可用栖息地,每年的渔业捕捞量高达160亿美元。海洋还是发现有价值的矿藏,有效的药物以及石油和天然气储备的主要区域。《联合国海洋法公约》(UNCLOS)规范了国际水域中的活动,包括海底采矿和电缆敷设;由20多个左右的其他组织组成的拼凑,负责监督国际运输和捕鲸以及区域一级的捕鱼和保护工作。但是,没有保护海洋中生物多样性或保护脆弱生态系统的总体条约。
然而,保护公海的势头正在增强。今年9月在纽约市,有关联合国条约(可能是《联合国海洋法公约》的附加议定书)的谈判开始,以商定如何通过预留保护区和制定规则来保护这一巨大的共享资源。深海采矿等活动。该条约还可以找到方法,以帮助所有国家从深海物种的研究中受益-包括海洋生物,基因和蛋白质是否可能在财务上或通过技术转让而构成新药或新材料的基础。谈判被宣告为巴黎针对海洋的气候协定:这是保护地球上尚未开发的领域的重要机会。华盛顿西雅图非营利性海洋保护研究所主席兰斯·摩根(Lance Morgan)说:“有千载难逢的机会来确保一项条约,使各国能够管理公海活动。”海洋保护。
联合国,区域渔业组织和非营利机构已经入围了众多国际海洋区域,像“萨尔加索”一样,应得到保护。但是研究人员不确定政客是否会在选择保护对象以及对环境影响做出判断时会听取科学建议。在谈判之前,《自然》列出了保护公海的指南以及正在进行的科学辩论。
如何封锁海洋
该条约的主要重点将是商定建立海洋保护区(MPA)区域的程序,该区域是至少某些商业活动的禁区。正确建立的MPA可以促进先前遭受严重破坏的地区的生物多样性。它们可以阻止塑料进入海洋,也可以阻止海水变得更热或更酸性,但是它们可以增加海洋生物的大小和多样性,从而使它们对这些压力源具有更大的适应力。
科学家们说,应该封锁至少30%的全球海洋,这些海洋应平均分配在海洋生态系统之间,以避免海洋生物大规模灭绝。从表面上看,现在有近7%的海洋受到了保护:在过去的3年中,在沿海水域创造了13个世界上最大的MPA,面积总计超过100,000平方公里,这在很大程度上是受到联合国目标的推动到2020年保护10%的海洋。但是,实际上,这些保护措施往往不够充分。为了发挥作用,MPA需要具有以下关键特征:它们必须是“摄取”的?或完全禁止商业活动;面积至少100平方公里;保持永久性,并用深水或沙子与不受保护的环境物理隔离;并有严格的保护措施。对87个海洋保护区的分析发现,那些仅具有其中一种或两种性状的人在生态上与渔场没有区别1。
许多沿海MPA允许进行油气勘探,运输和捕鱼。只有2%的海洋是禁水区,这些海洋保护区大多位于对工业兴趣不大的深热带水域,因此对减少海洋的总体开发也无济于事。至于公海,只有0.5%禁止商业开采。(这在很大程度上是由25个国家的区域理事会创建的南极洲罗斯海地区最大的国际MPA)。兰开斯特郡富兰克林和马歇尔学院的环境管理专家伊丽莎白·德·桑托说,“通常情况是离海岸较近,公海MPA的严重风险将落在商业利益低的地区”。宾夕法尼亚州。关于MPA的科学建议将如何纳入联合国条约尚待确定。但是有关沿海MPA的辩论表明,科学家被忽略的恐惧是有充分根据的。例如,在计划中的加拿大海岸的劳伦森海峡MPA中,有可能违反科学建议在大约90%的储量中进行石油和天然气钻探。
海洋天堂
关于公海海洋保护区(MPA)的想法并不缺乏。联合国组织列出了数十个脆弱的生态系统,区域渔业机构和非政府组织也是如此。该地图突出显示了十个站点,这些站点展示了公海生态系统的多样性及其面临的威胁范围。数据来自海洋保护研究所,该研究所在go.nature.com/2hlkked上具有交互式版本。
1.死区。来自农业径流的污染物可在印度洋浅,温暖的部分孟加拉湾引起浮游生物开花。水华吸收了氧气,留下了至少60,000平方公里的死区。进一步的径流或季风变化可能会导致大规模的氧气消耗,从根本上改变一个生态系统,为超过1亿人口提供工作和粮食安全。
2.珊瑚紧缩。在夏威夷和阿留申群岛之间,一连串的深海火山为信天翁,鲸鱼和金枪鱼的迁移提供了营养丰富的水。拖网渔船给珊瑚和鱼类造成了沉重打击,它们正努力恢复。
3.鲨鱼咖啡馆。在该地区,成百上千条大白鲨(Carcharodon carcharias)在这里受到捕捞和运输的威胁,在这里觅食和繁殖。这些鲨鱼是遗传上独特的种群,甚至比其他大白鲨还受到关注。整个野生物种的数量可能只有3500种。
4.海底采矿。在海底和海底散布着数万亿个结核状的马铃薯状岩石状沉积物,富含许多有价值的矿物。但该地区还拥有稀有海洋物种,包括2016年发现的鬼章鱼物种。国际海底管理局已经发布了16份勘探该矿产区域的合同。科学家说,至少三分之一的区域应禁止采矿,并在允许的范围内进行控制。
5.第一个新的MPA?南极洲东部是一个相对原始的生态系统,栖息着Ad茅lie(Pygoscelis adeliae)和帝王(Apterodytes forsteri)企鹅,这里的海洋富含冷水珊瑚。该地区还是南极底层水的起源,南极底层水是一种寒冷,浓密且充氧的水团,推动了全球海洋的循环。所有这些使它成为公海MPA的明确选择。但是中国和俄罗斯对这里的磷虾有兴趣。 2017年,它连续第六年被南极海洋生物资源保护委员会拒绝作为MPA。
6.动态圆顶。强风驱使洋流迫使富含营养的冷水从深处升至地表以下。标志性的海洋物种到这里来了,包括大头鱼、,鱼,鲨鱼,鱿鱼,鲸类和濒临灭绝的海龟。但是这个“圆顶”改变了它的位置,并且仅在季节性发生在公海,因此保护起来具有挑战性。
7.海洋雨林。Sargasso地区是公海上的37个EBSA之一,或者是“具有生物学或生物学意义的重要海洋区域”。联合国指定将这些区域视为对健康海洋功能至关重要的区域,但不能保护它们。
8.热液领域。2000年发现的“成本城市”系统可以为地球上生命的必要先兆提供线索。这个酸性,炎热的生态系统深达800米,沿着一个称为Atlantis Massif的水下山顶延伸约400米。联合国教育,科学及文化组织提出了一个20公里的缓冲区。
9.保护区无效。该避难所被认为是有史以来的第一个公海MPA,于1999年建立,目的是保护前往其水域的众多鲸类物种。但是,庇护所缺乏管理,收效甚微。如果扩大和适当实施,它可以为蓝鳍金枪鱼,鲨鱼和箭鱼提供庇护。
10.油和气。这条1,800公里的山脉上有活跃的火山,热液喷口和独特的生物,例如无眼虾(Rimicaris exoculata),随着北极变暖,它们很容易受到运输以及石油和天然气勘探的伤害。
监控与执行
一旦对海洋保护区达成共识,就必须收集基准数据。研究人员对公海的生活有很多了解,这是一个名为2000年代的项目,即海洋生物普查,但是自那以后,海洋变得更加温暖,酸性更高,捕鱼也更加繁重。对新数据的需求可能会刺激新的发现时期。北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学海洋生态学家帕特里克·哈尔平(Patrick Halpin)说:“新条约可以将国际关注的重点放在探索,理解和监测这些共同海域的紧迫需求上。”
借助卫星技术,可以监视违反保护区的情况。非营利组织SkyTruth和Oceana于2014年与Google共同发起了一项基于卫星的监视计划Global Fishing Watch(GFW),例如,允许具有WiFi接入的任何人实时跟踪渔民。这些数据表明,商业捕鱼活动可到达海洋的一半以上,面积是陆地农业覆盖面积的四倍2。2015年,宾夕法尼亚州费城的皮尤慈善信托基金会和英国迪德科特的卫星应用弹射机构共同发起了一项类似的计划,名为“海上眼光计划”。
但是起诉违规行为是一个政治问题,而且是每个国家的意愿。对数百个沿海MPA的分析发现,人员编制和预算是MPA是否会对保护产生影响的最强预测指标3。研究人员发现,拥有足够人员来巡逻和监测保护区内活动的MPA的生态效应几乎是容量不足的MPA的生态效应的三倍。
环境评估
在陆地和沿海水域,新的商业活动必须经过“环境影响评估”或EIA,以权衡任何收益与对当地野生动植物的潜在危害。
在公海,只有一些活动受到这种方式的管制。直到2006年,底拖网捕捞(一种极具破坏性的捕鱼方法)才需要进行环境影响评估。在此之前,它摧毁了深海珊瑚。即使是现在,中层水域渔业,开放水域农业和火箭发射(将废物倾倒在海上)也无需考虑潜在的环境危害。科学家希望看到公海的新商业活动受到严格监管。特别是深海采矿,很可能在联合国会谈中引起争议。
由《海洋法公约》建立的国际海底管理局已批准29个勘探许可证,供洛克希德·马丁公司等公司进行勘测,主要是沿着海洋的山脊和热液喷口进行。现在,它正在制定有关EIA采矿公司必须执行的法规。
北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的深海生物学家辛迪·范多佛(Cindy Van Dover)说,科学家担心这些规定不够严格。一个尚未解决的问题是公司是否可以开采活跃的热液喷口站点。位于加拿大多伦多的鹦鹉螺矿产公司(该公司很可能将开始第一个深海采矿业务)针对的是巴布亚新几内亚水域的主动放空口,引起了人们的担忧,即这也可能发生在公海。主动通风口支持大型多样的生物群落。通常,超过60%的物种是单个通风口站点所独有的,并且在海洋区域内,通风口仅占物种的5%。她说:“主张我们应该保护主动的热液喷口。”科学家们还不知道这些社区是否可以从采矿中恢复过来。“我们从拖网捕捞中学到的是,恢复时间,特别是对于深海珊瑚等复杂生境的恢复时间可能长达数百年,”纪念大学的深海生物学家保罗·斯内格罗夫(Paul Snelgrove)说。加拿大圣约翰。斯内格罗夫在4月份在纽约举行的联合国谈判筹备会议上与代表们进行了交谈。他说:“认为我们必须接受科学不是唯一的决定性因素,但我们当然希望科学将成为主要考虑因素之一。”
自然557,154-156(2018)