藻類(lèi)是地球最古老的光合生物類(lèi)群之一。藻類(lèi)形成了所有水生生物食物網(wǎng)的能量基礎(chǔ)，在水生生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。海藻是海洋藻類(lèi)的總稱(chēng)，是水生生物，但與植物相似，有葉綠素，主要包括海洋大型藻類(lèi)和微藻。

在今年聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織最新發(fā)表的一份題為《關(guān)于海藻和微藻在全球水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展中釋放潛能的綜述》的關(guān)于藻類(lèi)行業(yè)探論性文件中，我們看到了藻類(lèi)為人類(lèi)帶來(lái)的各種貢獻(xiàn)，特別是在當(dāng)代全球關(guān)注雙碳的背景下，藻類(lèi)環(huán)境效益和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要性正在顯現(xiàn)，例如減輕富營(yíng)養(yǎng)化、碳捕獲或封存、改善海洋酸化、提供棲息地和海岸線保護(hù)等。

一、藻類(lèi)在“雙碳”中能發(fā)揮什么作用？

要說(shuō)藻類(lèi)在“雙碳”中發(fā)揮的作用，我們先看看海藻場(chǎng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是指沿岸潮間帶下區(qū)和潮下帶30米淺水區(qū)大型底棲藻類(lèi)與其他海洋生物群落共同構(gòu)成的一種典型近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)。廣泛分布于冷溫帶的大陸沿岸以及部分熱帶和亞熱帶海岸。

形成海藻場(chǎng)的大型藻類(lèi)主要有馬尾藻屬、巨藻屬、昆布屬、裙帶菜屬、海帶屬和鹿角藻屬等。

這個(gè)系統(tǒng)可以直接或間接發(fā)揮環(huán)境效益和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。這些功能主要包括：

1）為魚(yú)類(lèi)和其他海洋生物提供棲息地；

2）作為海浪拍岸的緩沖物，以保護(hù)海岸線；

3）通過(guò)向漁業(yè)社區(qū)提供替代生計(jì)，減少水生生物資源的過(guò)度捕撈；

4）通過(guò)生產(chǎn)海藻基生物肥料或生物刺激劑，以改善土壤條件并可能減少農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑的使用；

5）利用藻類(lèi)生產(chǎn)易于生物降解的產(chǎn)品和包裝，以減少塑料垃圾。

海藻場(chǎng)（視頻來(lái)源：大連海洋牧場(chǎng)研究院）

因此，世界上有不少?lài)?guó)家在鼓勵(lì)沿海地區(qū)發(fā)展藻類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)，并強(qiáng)調(diào)藻類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)助力實(shí)現(xiàn)“藍(lán)碳”，其在應(yīng)對(duì)氣候變化的功能不斷顯現(xiàn)，主要有以下幾個(gè)方面：

一是減少資源的使用。海藻養(yǎng)殖不需要直接使用陸地、淡水、飼料或肥料。微藻可以在淡水或海洋環(huán)境中生長(zhǎng)，也可以在沙漠和干旱地區(qū)的低值土地上養(yǎng)殖。

二是凈化水域環(huán)境。藻類(lèi)通過(guò)從周?chē)蚣橙I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并吸收二氧化碳，在光合過(guò)程可以減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化、處理廢水、減少海洋酸化并捕獲/封存碳。

三是提供碳足跡相對(duì)較低的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括人類(lèi)食品、動(dòng)物飼料和肥料，如某些海藻可作為飼料補(bǔ)充以減少養(yǎng)牛場(chǎng)的甲烷排放。

二、藻類(lèi)帶來(lái)了哪些社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益？

藻類(lèi)，特別是海藻，是全球水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要組成部分。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，2019年，藻類(lèi)養(yǎng)殖（以濕重計(jì)）占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量1.2億噸的近30%。這么大的產(chǎn)量，那它們的第一大貢獻(xiàn)就是：對(duì)保障糧食、人類(lèi)健康和營(yíng)養(yǎng)的貢獻(xiàn)。

因?yàn)榇蠖鄶?shù)海藻沒(méi)有內(nèi)在毒素，是可食用的。人類(lèi)對(duì)海藻的消費(fèi)可追溯到數(shù)百年前，曾經(jīng)記錄的食用海藻有約700種，包括約195種褐藻、345種紅藻和125種綠藻。許多國(guó)家的沿海地區(qū)都有吃海藻的文化傳統(tǒng)。海帶、紫菜和裙帶菜已成為東亞地區(qū)的常見(jiàn)食品，廣泛且頻繁地用作湯料、沙拉、壽司包裹和零食等。它們作為亞洲美食的一部分被引入其他國(guó)家，并在全球范圍內(nèi)越來(lái)越受歡迎。海藻是營(yíng)養(yǎng)豐富的水產(chǎn)食品，通常富含膳食纖維、微量營(yíng)養(yǎng)素和生物活性化合物。食用藻類(lèi)可作為蛋白質(zhì)和微量營(yíng)養(yǎng)素的來(lái)源，有助于改善內(nèi)陸低收入國(guó)家人民的營(yíng)養(yǎng)狀況。

其次是對(duì)消除貧困和社會(huì)安定的貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，用于各種食品和非食品用途的世界海藻養(yǎng)殖產(chǎn)量高達(dá)3 470萬(wàn)噸，產(chǎn)生了147億美元的首次銷(xiāo)售價(jià)值。例如，在菲律賓，據(jù)估計(jì)，海藻產(chǎn)業(yè)為10-15萬(wàn)名海藻養(yǎng)殖戶(hù)、3-5萬(wàn)名當(dāng)?shù)嘏l(fā)商和2萬(wàn)多名小商販提供了就業(yè)。

三是海藻業(yè)對(duì)保障婦女權(quán)益的貢獻(xiàn)。海藻養(yǎng)殖對(duì)漁業(yè)社區(qū)凝聚力和保障婦女權(quán)益做出了重大貢獻(xiàn)。由于海藻養(yǎng)殖具有勞動(dòng)密集型、資本投資低和農(nóng)作技術(shù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，女性通常在海藻養(yǎng)殖和價(jià)值鏈中發(fā)揮重要或主導(dǎo)作用。在印度、菲律賓、坦桑尼亞聯(lián)合共和國(guó)，包括我國(guó)的一些沿海地區(qū)，婦女是海藻養(yǎng)殖的首選和主要的勞動(dòng)者，海藻養(yǎng)殖為她們提供了一份安全環(huán)境下的收入。特別是在菲律賓，婦女約占常規(guī)海藻養(yǎng)殖勞動(dòng)力的44%。

四是對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的貢獻(xiàn)。藻類(lèi)除了其生產(chǎn)的直接貢獻(xiàn)外，還有助于促進(jìn)其他水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)。海藻可以代謝二氧化碳并從周?chē)蚣橙o(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，如氮和磷，使海藻養(yǎng)殖與其他水生動(dòng)物養(yǎng)殖相結(jié)合，成為一個(gè)充滿(mǎn)活力的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠進(jìn)行更好的養(yǎng)分循環(huán)來(lái)增加環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

池塘養(yǎng)殖管理的一個(gè)重要部分是監(jiān)測(cè)和培養(yǎng)微藻，以保持良好的水質(zhì)，并為目標(biāo)物種提供天然食物。海藻可作為鮑魚(yú)、海膽和海參的主要飼料原料，可用作補(bǔ)充魚(yú)類(lèi)飼料成分；高脂含量的微藻還可用于生產(chǎn)海藻油，作為魚(yú)油的獨(dú)特替代品；許多孵化場(chǎng)依靠微藻的培養(yǎng)，直接或間接地培養(yǎng)浮游動(dòng)物，以提供活的餌料生物，作為喂養(yǎng)魚(yú)類(lèi)、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物或其他水生動(dòng)物幼體的開(kāi)口餌料。

三、我國(guó)對(duì)藻類(lèi)與氣候變化的研究有什么新進(jìn)展？

我國(guó)對(duì)藻類(lèi)與氣候變化的研究有很多，在這里舉一個(gè)具體的例子。

黃海水產(chǎn)研究所海洋藻類(lèi)種質(zhì)創(chuàng)制與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次從鞭毛運(yùn)動(dòng)和再生能力角度，解析了水體酸化對(duì)微藻運(yùn)動(dòng)能力的負(fù)面影響及機(jī)制，從而解析了氣候變化條件下鞭毛藻類(lèi)運(yùn)動(dòng)能力變化趨勢(shì)及機(jī)制。

可能多數(shù)人不知道什么是鞭毛（dinoflagellate）藻類(lèi)。這是一種很特殊的微藻，既不屬動(dòng)物，也不屬植物，是水下磷火微生物，因?yàn)楫?dāng)它受到外界騷擾時(shí)，就會(huì)像螢火蟲(chóng)一樣釋放出光亮，夜晚螢火清晰可見(jiàn)，這種光能釋放是鞭毛藻的自衛(wèi)防御功能。

此項(xiàng)研究闡述了運(yùn)動(dòng)能力改變對(duì)微藻群體演變的潛在影響，為系統(tǒng)研究氣候變化條件下水域生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性格局變遷提供了新的研究思路和重要的理論依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然氣候變化（Nature Climate Change）》上。

評(píng)估和預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)水生生物群體及其生態(tài)系統(tǒng)的影響是極具挑戰(zhàn)性的國(guó)際前沿科學(xué)問(wèn)題。該研究通過(guò)對(duì)極地冰藻、廣鹽性鹽藻和淡水萊茵衣藻等種類(lèi)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)6年的室內(nèi)傳代培養(yǎng)，并在野外進(jìn)行中尺度實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二氧化碳引起的水體酸化顯著降低了三種鞭毛微藻的運(yùn)動(dòng)速率，并影響鞭毛藻的再生能力。氣候變化導(dǎo)致極地海冰的覆蓋面積和平均厚度逐年降低，海冰對(duì)光照的調(diào)控能力日趨減弱，生活在冰下的微藻為尋找合適的光強(qiáng)水層，需要更長(zhǎng)距離的垂直運(yùn)動(dòng)來(lái)應(yīng)對(duì)日夜間光照強(qiáng)度變化，而鞭毛運(yùn)動(dòng)能力損傷則加劇了對(duì)微藻生存的威脅。由此可見(jiàn)，酸化對(duì)極地鞭毛微藻的負(fù)面影響更為嚴(yán)峻。

藻類(lèi)健康與人類(lèi)健康息息相關(guān)，其環(huán)境效益和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能已越來(lái)越引起國(guó)際社會(huì)的關(guān)注。海藻養(yǎng)殖的發(fā)展?jié)摿薮螅J(rèn)識(shí)到藻類(lèi)行業(yè)的現(xiàn)有和潛在貢獻(xiàn)和優(yōu)勢(shì)，也必須重視在可持續(xù)發(fā)展中面臨的各種制約因素和挑戰(zhàn)。在推動(dòng)全球、區(qū)域和國(guó)家層面的藻業(yè)發(fā)展中，做出以科學(xué)依據(jù)的決策和行業(yè)管理。

目前，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和一些國(guó)際組織持續(xù)對(duì)藻類(lèi)在雙碳中的作用進(jìn)行研究和探索，一些政府和企業(yè)也都持續(xù)關(guān)注微藻固碳技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)此進(jìn)行了較大的投入，雖然多數(shù)應(yīng)用仍處于中試階段，隨著研發(fā)的深入和技術(shù)不斷地提高，可以預(yù)見(jiàn)，海藻的生物固碳具有廣闊的發(fā)展前景。