近日,中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院董雙林教授團(tuán)隊(duì)在可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,成果以“System-specific aquaculture annual growth rates can mitigate the trilemma of production, pollution and carbon dioxide emissions in China”(水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整有助于緩解“產(chǎn)量-污染-二氧化碳排放”的三難困境)為題,發(fā)表在國際知名期刊Nature Food(《自然·食品》)。
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)貢獻(xiàn)了全球半數(shù)以上的水產(chǎn)品供應(yīng),其中我國產(chǎn)量占比高達(dá)58%。然而,伴隨著依賴顆粒飼料、增氧設(shè)備和高密度放養(yǎng)的集約化發(fā)展帶來的產(chǎn)量激增,能源消耗(溫室氣體排放)、氮磷等營養(yǎng)物排放也日益嚴(yán)重。因此,當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖面臨著棘手的矛盾,即追求單一目標(biāo)往往以犧牲其他目標(biāo)為代價(jià)。例如,循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(RAS)雖可減少用水和污染,但能耗的顯著增加又會推高碳排放;而池塘養(yǎng)殖等低能耗模式又存在污染難題。如何破解這一涉及增產(chǎn)、控污、減排的“不可能三角”成為我國和世界水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
董雙林教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),通過戰(zhàn)略性調(diào)整養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)和模式,有望破解這一“不可能三角”,并提出了分階段破局方案。一是生態(tài)轉(zhuǎn)型期(2050年前):調(diào)整主要養(yǎng)殖系統(tǒng)的年均增速,即養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)與可持續(xù)指標(biāo)協(xié)同發(fā)展,比如,推廣近海非投餌養(yǎng)殖、深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖等可持續(xù)性高的系統(tǒng),限制近海投餌養(yǎng)殖、投餌池塘養(yǎng)殖等可持續(xù)性低的養(yǎng)殖模式,改造陸基RAS等養(yǎng)殖系統(tǒng)。至2050年,可實(shí)現(xiàn)與2021年相比氮排放減少6.9%、淡水用量降低8.9%、土地占用縮減7.1%,二氧化碳排放于2030年達(dá)峰后隨可再生能源普及而迅速下降。二是綠色養(yǎng)殖期(碳中和后):轉(zhuǎn)向清潔能源驅(qū)動,將治理重點(diǎn)轉(zhuǎn)向養(yǎng)殖系統(tǒng)營養(yǎng)物減排。至2050年,產(chǎn)量雖僅增加0.2%,但資源消耗和能耗將顯著減少。后碳中和時(shí)代必將催生更多創(chuàng)新性技術(shù),如藻類飼料研發(fā)、池塘甲烷收集、人工智能驅(qū)動的資源優(yōu)化等。
在全球應(yīng)對糧食安全與氣候變化的雙重挑戰(zhàn)中,中國破解“三重困境”的實(shí)踐或?qū)楦鲊峁﹩⑹?。在氣候變暖、人口激增的背景下,水產(chǎn)養(yǎng)殖將不僅提供高質(zhì)量的藍(lán)色食品,更要避免讓地球淹沒在污染中。本研究證明,只要政策、科技與生態(tài)智慧實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合,在復(fù)雜的困局中也能找到破解之道。

水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)面臨的“產(chǎn)量-污染-二氧化碳排放”三難困境和中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)對三難困境的破局方案
