底拖网捕捞与海底碳：破坏古老栖息地，释放储存的碳

底拖网捕捞对海底的影响

底拖网捕捞工具形式多样，但都遵循相同的基本原则：利用重型工具在海底拖曳以捕获鱼类和无脊椎动物。拖网使用水动力板（拖网板）使网口张开；桁杆拖网使用坚硬的金属横梁；挖泥器使用带齿的金属框架从底质中刮取蛤蜊、扇贝和其他贝类。所有这些类型的工具都对底栖栖息地施加巨大的机械力。单次拖网扫过就可能粉碎、掩埋或移位构成三维礁石栖息地的生物结构——珊瑚、海绵、管虫群落——这些结构为许多具有商业价值的物种提供了育儿和避难所功能。底拖网工具无法区分目标物种和这些物种赖以生存的栖息地复杂性。

阿莫罗索等人（2018年）利用来自五大洲24个大陆架和斜坡区域的高分辨率船舶监控系统（VMS）数据，进行了迄今为止最全面的底拖网足迹空间分析[1]。结果令人震惊：在调查深度达1000米的海域，拖网捕捞的海底比例在不同区域之间差异超过200倍，从0.4%到80.7%不等。在拖网捕捞最密集的区域——北海、巴伦支海部分地区以及澳大利亚大陆架部分地区——大部分海底区域每年至少被拖网捕捞一次，有些区域每年被捕捞数十次。在这种频率下，底栖群落在扰动事件之间根本没有机会恢复。

底栖生物恢复时间：希丁克等人（2017年）的荟萃分析

海底群落在拖网捕捞后需要多长时间才能恢复？希丁克等人（2017年）通过迄今为止最严谨的全球荟萃分析解决了这个问题，他们将模型拟合到全球拖网扰动研究的经验数据[2]。他们的主要发现是：单次拖网事件后，移动底栖大型动物群的群落中位恢复时间为1.9年，而固着（附着）物种为2.9年。这些数字可能看起来令人欣慰——表明底栖群落可以在几年内恢复——但实际情况更为复杂。

1.9-2.9年的恢复时间是假设在群落恢复之前不再发生拖网捕捞。而在每年多次拖网捕捞的密集区域，群落始终处于被扰动的早期演替状态，由机会主义、体型小、繁殖快的物种主导。由冷水珊瑚（*Lophelia pertusa*，*Eunice aphroditois*）、深海海绵群落和海草床构成的复杂三维生物栖息地，这些栖息地是未受干扰的大陆架和斜坡环境的特征，可能需要几十年到几个世纪才能恢复——这种时间尺度与在世代商业捕捞区域内停止拖网捕捞压力的任何现实情况都不兼容[2]。此外，希丁克等人指出，对于最脆弱的栖息地类型，恢复估计存在很大的不确定性，这正是因为很少有研究地点在拖网捕捞停止足够长时间后能够观察到完全恢复。

拖网捕捞与碳：萨拉等人（2021年）《自然》论文

底拖网捕捞科学讨论中最近最重大的进展是认识到受扰动的海底沉积物会将储存的有机碳释放到水体中，可能对大气中二氧化碳浓度产生影响。萨拉等人（2021年）将这一见解融入了一篇里程碑式的《自然》论文中，探讨了海洋保护对生物多样性、粮食安全和气候的多重效益[3]。该论文估计，拖网引起的沉积物扰动释放碳的速度可与全球航空业相媲美——每年可能释放0.58–1.47 Gt二氧化碳当量——这代表了一种在渔业管理和气候政策中几乎完全被忽视的气候影响。

其机制如下。海底沉积物——特别是在大陆架环境中——含有大量颗粒有机碳（POC），这些碳来源于死亡浮游生物、海洋雪和其他有机物质从地表水域的沉降。在未受干扰的条件下，这些物质被掩埋在沉积物层中，与大气隔离，可能持续数百年或数千年。底拖网工具机械地使这些沉积物再悬浮，使被掩埋的有机碳暴露在富氧的底层水中，在那里它可以通过细菌再矿化，将二氧化碳释放到水体中。部分溶解的二氧化碳最终会进入大气，助长人为变暖。这种途径的永久性和规模在海洋生物地球化学家之间存在争议——希丁克等人（2023年）在《自然》杂志的一篇评论中质疑了一些更极端的估计——但其方向性影响在科学上不存在争议。

拖网捕捞的全球足迹：空间尺度

克鲁斯玛等人（2018年）通过AIS应答器信号追踪全球渔船队，发现拖网捕捞在工业捕捞的总空间足迹中占有很大份额[5]。大陆架——从海岸到约200米深的海底生物生产区——在全球范围内覆盖约2600万平方公里。阿莫罗索等人（2018年）和其他来源的估计表明，每年拖网捕捞扰动的海底面积约为1400万至1500万平方公里——这比全球每年农作物生产的陆地总面积还要大[1]。这种比较突出了物理影响的规模：没有可比的陆地栖息地遭受每年如此强度的机械扰动。

深度在评估拖网捕捞影响方面至关重要。几十年来持续捕捞的浅层大陆架环境通常被描述为处于“拖网捕捞平衡”状态——与捕捞前基线相比有所退化，但由于最脆弱的物种和结构已被移除，因此不再迅速衰退。最灾难性的单次通过影响发生在深水环境中——超过200米，位于海山、斜坡和深海珊瑚礁上——因为这些栖息地从未在任何历史捕捞压力下演化，其群落由生长缓慢、脆弱的物种主导，完全无法应对机械扰动。

正在被破坏的是什么：冷水珊瑚和海绵群落

在东北大西洋边缘、挪威峡湾以及全球深海海山发现的冷水珊瑚（*Lophelia pertusa*及相关物种）礁石系统，代表了除热带珊瑚礁外地球上生物多样性最丰富的底栖栖息地之一。这些结构需要数百年到数千年才能形成，并栖息着数百种伴生生物，包括利用它们作为育苗栖息地的商业鱼类。单次拖网捕捞可在几分钟内摧毁数百年形成的珊瑚骨架。对东北大西洋冷水珊瑚礁的调查记录显示，与已知历史拖网轨迹相对应的广泛破坏，有些礁石在实施保护几十年后仍未显示出恢复迹象。

深海海绵群落也面临类似的担忧。在北方和极地大陆架环境中，玻璃海绵和多孔海绵形成广泛的生物结构，过滤大量海水，循环硅，并为许多伴生生物提供栖息地。海绵可以存活数百年；拖网捕捞对其的破坏会瞬间移除数百年的生物资本。OSPAR委员会（保护东北大西洋）和CCAMLR（管理南极水域）已建立禁渔区以保护重要的珊瑚和海绵栖息地，但相对于这些栖息地的已知范围，有效禁渔区的覆盖范围很小。

保护区与萨拉等人提出的改革案例

萨拉等人（2021年）明确指出，将海洋区域从底部拖网捕捞中保护出来可产生三重效益：生物多样性恢复、渔业产量增加（通过从保护区溢出到相邻捕捞区）和碳保护[3]。他们的模型发现，保护约28%的海洋，以最大化生物多样性价值、碳储存和粮食生产潜力的重叠，可以同时实现这些三重效益。关键的是，被确定为提供最大碳保护的区域绝大多数是大陆架环境——正是拖网捕捞最严重的区域——而不是捕捞压力较低但储存更多总碳的深海平原。

政策影响是巨大的。一些国家已开始在海洋保护区内禁止拖网捕捞——英国于2023年宣布在其所有40个“高度保护海洋区域”内禁止底拖网捕捞；欧盟正在讨论限制Natura 2000海洋保护区内的拖网捕捞。然而，许多国家的渔业仍然是一个强大的政治选民，拖网捕捞禁令面临商业渔业利益集团的持续反对，他们认为空间封闭给依赖底层物种的渔业社区带来了不成比例的经济成本。目前，关于密集底拖网捕捞对环境危害的科学证据是压倒性的；挑战在于将这些证据转化为应对危机所需规模的具有约束力的管理行动。

替代方案和渔具创新

并非所有底层捕捞都同样具有破坏性。用于捕捞龙虾、螃蟹和某些鳍鱼的笼壶捕捞对海底扰动最小，并且具有高度选择性。用于捕捞底层鱼的底层延绳钓在物理影响上比拖网捕捞的空间范围小，尽管它会造成兼捕问题。用于捕捞底层物种的手钓和抖竿钓本质上影响较小，但其捕捞量在经济上受限。一些拖网渔具的改进——包括允许渔网越过粗糙底质的滚轮渔具，从而减少在生物最复杂的区域拖曳的需要——相对于旧设计，减少了栖息地损害，尽管这种改进是相对而非绝对的。根本挑战在于，底拖网捕捞相对于替代方法具有巨大的效率优势，因此要将捕捞努力从其转移开，需要强有力的监管或海产品市场经济学的巨大转变——也许通过生态标签计划，将破坏海底的捕捞活动按其真实环境成本定价。

“保护海洋免受捕捞和其他人类压力的影响，有助于恢复海洋生物多样性并提供额外的好处——包括更高的长期渔业产量和碳固存。”——萨拉等人，《自然》，2021年 [3]