公海困境：有人开发却无法保护的海洋|Nature长文
原文以How to save the high seas为标题
发布在2018年5月30日的《自然》新闻特写上
原文作者： Olive Heffernan
联合国正在起草一份历史性的公约来保护海洋，为此，科学家们指出了达成保护目标所需的关键因素。
十五世纪早期，葡萄牙水手们到达了大西洋一片平静的水域，这里覆盖着成片的黄棕色海藻。天上无风，他们的船随着洋流随意漂荡。水手们给这种海藻命名为马尾藻（Sargassum，源自与其外形相似的一种葡萄牙植物），这片水域后来被称为马尾藻海。
这片区域最初被认为是海洋中的沙漠，而现在人们发现它更像是水中的热带雨林。它是地球上最稀有和最珍贵的海洋生态系统之一，这里的营养十分丰富，鳗鱼不远千里从欧洲和美洲的河流里游过来繁殖后代。
但是，马尾藻海也是远洋水域中最脏乱、环境破坏最大的区域之一。环绕这片无岸海域的洋流困住了大量塑料垃圾，沿着如今繁忙的航运路线，鱼类资源也在减少。
图中所示的广袤的南太平洋，目前是没有受到法律保护的。
图片来源：James D. Morgan/Getty
科学家们希望能保护马尾藻海的生态系统，而且已经有十个国家的政府签署了保护该海域的非约束性协议。但他们能做的相当有限，因为国际法律在这方面还有很大空白。和这个星球上一半的区域一样，马尾藻海不归属任何一个国家控制。每个国家可以保护和开发距离自己海岸线200海里（370公里）以内的水域，而这些“专属经济区”之外的所有区域都被认为是国际水域，或者说公海。
公海占地球上海洋的三分之二，提供了90%的海洋生物栖息地，每年渔业捕捞的价值高达160亿美元。海洋也是主要的珍贵矿物、药物、石油和天然气田的发现地。联合国海洋法公约管理着国际水域中的活动，包括在海床上开采矿物和埋设电缆等；其它林林总总大约20个组织监管着国际航运和捕鲸的各个方面，以及区域性的捕鱼和保护活动。但没有一个总括性的条约来保护海洋中的生物多样性和脆弱的生态系统。
而现在公海保护的势头正盛。今年九月在纽约将启动关于一项联合国条约的商谈，这项条约很可能会成为联合国海洋法公约的附加条款，它关注于如何通过设置专门保护区和制定针对深海开矿之类活动的规则来护卫这些广泛共享的资源。该条约也可能找到一些方式让所有国家都从深海物种研究中获益，例如海洋生物基因和蛋白质能否作为新药物或新材料的基础，收益可能是资金形式或者技术转让形式。
这些商谈预示着海洋方面也将有类似巴黎气候协定的国际协议——保护这个星球上尚待开发的疆域的重要契机。“我们有一个千载难逢的机会，确定一个条约来让各国管理公海上的活动。”Lance Morgan说，他是西雅图专注海洋保护的非营利机构海洋保护中心（Marine Conservation Institute）的主席。
联合国、区域性渔业组织和非营利组织已经列出了很多像马尾藻海一样需要保护的国际海域。但研究人员不确定，政客们在决定保护什么、判断环境影响时是否会遵从科学家的建议。在协商开始之前，《自然》发布以下公海保护指南和相关的科学争议。
大白鲨聚集在墨西哥海岸的太平洋深水中。
图片来源： Dave Fleetham/Getty
如何在海里划出警戒区
这项条约的一个主要焦点将是形成有关如何创建海洋保护区（marine protected area，MPA）的公认程序，海洋保护区是至少部分禁止商业活动的区域。这无法阻挡塑料进入海洋，也阻止不了水温或者酸度升高，但如果设置得当，保护区可以增加海洋种群的数量和多样性，使它们对这些压力因素更有抵抗力。
科学家们认为世界上至少30%的海洋，均匀分配给各种海洋生态系统，应该被划为警戒区，以防止大规模的海洋生物灭绝。书面协议上，将近7%的海洋如今是受到保护的：过去三年间，13个世界上最大的海洋保护区在近岸海域设立，每一个都超过10万平方公里——这很大程度上是受到联合国到2020年保护10%的海洋的目标所激励。
然而实际上，这些保护措施往往并不足够。为起到保护效果，海洋保护区需要一些关键特征：它们必须是“禁取区”，或者说完全禁止商业活动；面积至少要100平方公里；永久性地与周围的非保护区有深水或沙地作为物理分隔；有强制执行的保护措施。一项对87个海洋保护区的分析研究发现，只拥有以上特征中一两项的保护区在生态上与存在渔业活动的地区并没有差别。
很多近岸海洋保护区都允许石油和天然气勘探、航运和捕鱼。只有2%的海洋是完全禁取的，它们大多位于热带深海，工业界原本就无甚兴趣，因而也对总体上减少海洋开发功效不大。至于公海，只有0.5%是禁止商业开发活动的（很大一部分要归因于最大的国际海洋保护区，位于南极洲罗斯海，由25个国家组成的区域会议创建）。
“和许多近岸的情况相似，公海上的保护区也有很大风险只会设立在商业价值很低的区域。”Elizabeth De Santo说，她是一位环境管理专家，来自美国宾夕法尼亚的富兰克林·马歇尔学院。科学界的建议如何能整合到联合国条约中尚不确定。而从关于近岸海洋保护区的争议可以看出，科学家们十分担忧他们的建议会被忽视。例如，在规划中的加拿大海岸的劳伦斯海峡（Laurentian Channel）保护区，将近90%的保护区域内都可能允许钻探石油和天然气，尽管这违背了科学界的建议。
监测和执法
一旦决定要建立海洋保护区域，收集基线参照数据就非常关键。2000-2010年间一个名为海洋生物普查（Census of Marine Life）的项目让研究人员对公海中的生物现状有了较深的理解，但自那以后海洋温度上升，酸性增强，而且捕鱼量更大了。对新数据的需求将会激发一轮新发现。“一项新的条约能够将国际社会的目光聚焦到探索、了解和监测这些共享海洋区域的迫切需求上。”Patrick Halpin说，他是杜克大学的一名海洋生态学家。
监测破坏保护区的行为得以实现，要得益于卫星技术。例如，国际渔业观察（Global Fishing Watch, GFW）是一个基于卫星监控的新方案，2014年由非营利组织SkyTruth和Oceana与谷歌公司一同发起，任何人只要连上WiFi就能通过它实时追踪渔船。这些技术提供的数据表明，商业捕捞的范围覆盖了多半的海洋，面积相当于陆地上农业的四倍。另一个相似的方案名为Project Eyes on the Seas，是由美国宾夕法尼亚的Pew Charitable Trusts和英国的Satellite Applications Catapult共同创办。
但是，实际管理这些破坏行为是一个政治问题，而且依赖于各个国家的意愿。一项关于几百个近岸海洋保护区的分析研究发现，人员和经费配备是海洋保护区的保育功能有效与否的最强影响因素。研究人员发现，拥有足够人员巡查区内活动的海洋保护区，其生态效益比那些监管力度不足的保护区高近三倍。
“失落城市”热泉位于一个叫做亚特兰蒂斯地块的水下山地上。
图片来源：NOAA
环境评估
在陆地和近岸水域上，新的商业活动必须通过环境影响评价（environmental impact assessment, EIA，简称环评）来衡量对比收益和对当地野生生物的潜在危害。
在公海上，只有某些活动是以这种方式监管的。直到2006年，海底拖网捕捞都不需要通过环评，而这是一种对生态系统破坏很大的捕捞方式。在那之前这种捕捞方法已经破坏了深海珊瑚。甚至现在，中层水深捕鱼，开放水域养殖，火箭发射（会在海洋中留下垃圾），都不需要考虑可能的环境危害。科学家们期望公海上新的商业活动能够受到更严密的监管，尤其是深海开矿，很可能成为联合国谈判中的一个焦点问题。
依据国际海洋法公约建立的国际海底管理局（The International Seabed Authority）已经批准了29个勘探许可证给Lockheed-Martin等公司，主要在海底山脉和热泉周边进行勘探。它正在起草采矿公司需要遵从的环评法规。
OCEAN HAVENS 海中避难所
关于在公海上设立海洋保护区的观点并不鲜见。联合国的组织已经列出了数十个脆弱的生态系统，区域性的渔业和非政府组织也做过类似工作。这幅地图中重点标出了十个能代表公海上生态系统多样性和它们所面临威胁的地点。数据来源于海洋保护中心（Marine Conservation Institute），在线版的网址是go.nature.com/2hlkked。
1.死亡区。来自农田径流的污染物能够引发印度洋中水浅而温暖的孟加拉湾的藻类爆发。过度生长的藻类消耗氧气，造成至少6万平方公里的低氧“死亡区”。更多陆地径流或者季风变换会带来大范围的氧气耗竭，剧烈改变这个为一亿人提供工作和粮食的生态系统。
2.破碎的珊瑚。在夏威夷和阿留申群岛之间，一串深海火山为迁徙的信天翁、鲸鱼和金枪鱼提供了富含营养的水源。这里的珊瑚和鱼类已经受到了拖网捕鱼的严重伤害，正在恢复中挣扎。
3.鲨鱼咖啡馆。几百条大白鲨（Carcharodon carcharias）在这里捕食和繁殖，而这个区域也充满了捕鱼和航运带来的风险。这些鲨鱼是一个拥有独特基因的种群，比其它大白鲨更令人担忧；而这个物种的野生数量总共仅剩3500条。
4.海底开矿。在海底散落着数万亿个矿物结核——土豆大小、岩石一样的沉积物，富含许多珍贵的矿物。但这个区域同时养育着一些珍稀海洋物种，包括一种2016年发现的幽灵章鱼。国际海底管理局已经签署了16份协议来开发这个区域的矿物。科学家表示至少三分之一的区域应该禁止开矿，在允许开矿的地方也应有所限制。
5.第一个新的海洋保护区？南极洲东部是一个相对比较原生态的地区，是阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae）和帝企鹅（Apterodytes forsteri）的家乡，这里的海水中有不少冷水珊瑚。这个地区也是南极底层水的源头，产生了一个低温、高密度、富氧的水团，推动着全球洋流循环。这些因素都使得它成为创建公海保护区的不二选择。但中国和俄罗斯希望在这里捕捞磷虾。2017年，它连续第六年被南极海洋生物资源养护委员会否认为一个保护区。
6.变动的穹窿。强风推动洋流，使低温富营养的深层水涌近海面。许多标志性的海洋物种来到这里，包括海豚鱼、旗鱼、鲨鱼、乌贼、鲸类和濒危的海龟。但这个“温度穹窿”会改变位置，并且只在公海上季节性地出现，因而很难保护。
7.海上热带雨林。马尾藻海域是37个EBSA之一（Ecologically or Biologically Significant Marine Areas, 生态或生物学重要海域）。联合国承认它对保持健康海洋功能的重要性，但并不直接保护它们。
8.深海热泉。发现于2000年的“失落城市”热泉系统为探究地球生命起源的先驱条件提供了线索。在800米深的水下，这个酸性、高温的生态系统在名为亚特兰蒂斯地块的水底山丘上绵延大约400米。联合国教科文组织已经建议在周围设置20公里的缓冲区。
9.无效的保育场所。这个保护区创建于1999年，被认为是第一个公海保护区，它的目标是保护这片水域中经常来往的鲸类。但这个保护区缺乏监管，几乎没有保育效果。如果扩大范围，实行有效的管理，它能够为蓝鳍金枪鱼、鲨鱼和剑鱼提供庇护所。
10.石油和天然气。这条1800公里长的山脉上有活火山、热泉口和无眼虾（Rimicaris exoculata）等独特生物，随着北冰洋变暖，这里会变得更易受到航运和石油天然气开采的伤害。
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Nature|doi: 10.1038/d41586-018-05079-z
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