马尾藻 利弊说！
马尾藻属是一类大型的棕色海藻，有300多个物种，分布在世界各地的温带和热带气候中。它的生命周期包括漂浮在海洋上和附着在海底生活，但fluitans和natans这两个物种都漂浮在海洋上。马尾藻生长在各种各样的栖息地，包括潮池、潮下暗礁、岩石台阶、卵石、石头、贝壳、绳索、码头和船体中，都有。在引入的地区，它对当地社区产生了不同的生态影响。在某些情况下，它降低了本地藻类的多样性和丰度，但在另一些情况下，其复杂的茎结构增加了无脊椎动物和鱼类的丰度。
马尾藻的益处是多方面的。比如说，在马尾藻海，鳗鱼、白枪鱼和海豚鱼等海洋物种都依赖于马尾藻为食。马尾藻的多样性和结构也能够维持复杂的生态系统，并提供栖息地和遮蔽物，保护许多海洋动物免受掠食者的侵袭。
不过，马尾藻的过度生长和堆积也会带来害处。当马尾藻堆积在海滩或水域中，会导致海洋生态系统的平衡被破坏。此外，当大量马尾藻死亡并降解时，会释放出大量有害气体（空气中弥漫着像腐烂鸡蛋一样的恶臭），影响周围的空气质量和海洋生态系统。一些海洋生物在这样大堆式的马尾藻带中，没法儿游动、呼吸；另外，大量海藻死亡后沉入海底，也会威胁水下珊瑚的生存。
马尾藻被引入到许多国家和地区，其中最具侵略性的是大型藻类Sargassum muticum。它原产于东南亚，被引入到太平洋西北部，并进口了用于水产养殖的日本牡蛎。目前，它分布在从葡萄牙到挪威的大西洋沿岸。
另外2个引入的物种分别是Sargassum fluitans和Sargassum natans，它们漂浮在海洋上。2011年，漂浮的马尾藻首次大规模抵达热带大西洋沿岸，每天飘来10,000多吨。之后，大西洋每年4～7月都会出现季节性马尾藻爆发。在2019年7月，大西洋出现了有记录以来规模最大的马尾藻藻华。这是因为向亚马孙河出海口和非洲西海岸的海洋中排放过量富营养废水，导致马尾藻的生长失去了控制。这次爆发，导致了2000万吨的马尾藻从墨西哥湾绵延8,000多千米，直抵非洲西海岸，形成了著名的大西洋马尾藻带（Sargassum belt）——它位于北大西洋中心，从佛罗里达海岸到非洲西海岸，横跨约2,000万平方公里的海域。
此外，马尾藻还对沿海社区和旅游业产生了影响。大规模的马尾藻堆积会对沿海旅游产业和渔业造成损失，因为它们会阻塞港口和码头，影响船只进出和渔民的捕鱼活动。此外，它们还会释放硫化氢气体，产生难闻的臭味，影响沿海居民和游客的生活体验。比如，在2018年的马尾藻爆发中，墨西哥的旅游业受到了重创，因为该国的许多著名海滩都被马尾藻覆盖，导致游客数量大幅减少，旅游收入下降。同样地，加勒比海的马尾藻爆发也对该地区的旅游业造成了严重的影响，许多旅游胜地的海滩被覆盖，导致游客数量下降，旅游收入大幅减少。
对于如何管理和控制马尾藻，许多国家和地区已经采取了行动。例如，墨西哥就建立了一个早期警报系统来追踪马尾藻的出现，协助渔民将马尾藻从海洋中清除，以及鼓励农民采用更环保的农业实践来减少农业污染。澳大利亚政府在一些海岸线上建立了马尾藻监测站，并开展了马尾藻生物控制试验，试图使用天敌和其他生物来控制马尾藻的生长。另外就是，加勒比地区的一些国家采取了机械或化学方法来清理马尾藻。还有一些地方的居民也利用马尾藻进行堆肥和生物质生产。此外，一些学者和科学家也在研究如何利用马尾藻进行可持续的能源生产和碳吸收。
上图：北大西洋、马尾藻海和大大西洋马尾藻带的主要洋流。来源：Celis L B, Estévez M, et al.
比如，笔者发现2021年的一篇研究研究分析了可能的商业机遇。加勒比海出现的大规模马尾藻（sargasso）入侵对该地区的生态、社会和经济造成的挑战。为了缓解海藻滞留的负面影响，可持续利用这些藻类的生物量是至关重要的。文章回顾了墨西哥目前对马尾藻的使用情况，并提出了一种生物精炼方法来优化其商业化利用。这篇文还使用SWOT分析方法分析了马尾藻在墨西哥加勒比海的商业化潜力。马尾藻入侵墨西哥海岸的时间和空间上的不确定性相当大，一些地区比其他地区更经常受到马尾藻的入侵。本地缺乏可用的技术、基础设施和关于马尾藻的相关规定，迫切需要建立适当的监管措施。在墨西哥的法律体系下，将从海滩或近海水域收集的马尾藻归类为“特殊垃圾”最为合适。该文的作者认为，墨西哥的经验可以为其他国家或地区提供借鉴，但需要因地制宜地进行调整。最重要的是，其他国家或地区对于马尾藻管理的约束和可能性的相互了解，有助于促进协调管理这种跨界大型藻类爆发。[5]
我国也是马尾藻主要产地之一。盛产于广东和广西沿海，尤其是海南岛、洲岛和涠洲岛。为了推动它的利用，从海藻中提取天然的新型植物肥成了一条产业。1998年北京雷力农用化学有限公司从马尾藻中提取多种有效物质用于海藻肥的生产加工，开创了中国海藻肥的先河，也将马尾藻的农用价值正式体现出来。利用马尾藻作为原料进行生产加工的雷力海藻肥已经成为亚洲第一大、世界第五大海藻肥生产商和供应商。2022年11月，中国科大研制基于马尾藻纤维素的高性能餐具用结构材料——一种由食品级安全的马尾藻纤维素纳米纤维（SCNF）制成的具有优异力学性能和热学性能的高性能结构材料，这种材料未来有助于全球的“减塑捡塑”。
上图：马尾藻纤维素基结构材料（SCNSM）的制备。（a）马尾藻纳米纤维素（SCNF）；（b）SCNF表面的-COOH与Ca2+交联形成水凝胶；（c）通过自上而下的方法将SCNF水凝胶制备成SCNSM;（d）SCNSM可加工成形状多样的刀叉等餐具。来源：俞书宏院士团队
总的来说，作为一种具有复杂生态作用的海洋植物，马尾藻是既有益处也有害处。它的广泛分布和不断增长的数量对全球海洋生态系统和沿海社区产生了重要影响。在控制和管理马尾藻的过程中，需要充分考虑其生态作用和社会影响，以制定合理的政策和管理措施。同时，也需要加强国际合作和知识共享，来应对如今令人头疼的全球马尾藻入侵、以及生态问题。
文 | 王芊佳
审 | Sara
【参考资料来源】
1. Ghana's fishing industry has a 'golden seaweed' problem—how citizen science can help by Sien van der Plank, Kwasi Addo Appeaning, Philip-Neri Jayson-Quashigah and Winnie N. A. Sowah, The Conversation
https://phys.org/news/2023-04-ghana-fishing-industry-golden-seaweed.html
2. https://theconversation.com/the-great-atlantic-sargassum-belt-is-carrying-a-massive-bloom-of-brown-seaweed-toward-florida-and-the-caribbean-202570
3. Sargassum muticum, Algae，Wireweed
https://invasions.si.edu/nemesis/species_summary/11390
4. 神秘海藻横扫加勒比海岛，科学家试图找到每年爆发一次的马尾藻源头
https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2018/6/336330.shtm
5. 北大西洋、马尾藻海和大大西洋马尾藻带的主要洋流。Celis L B, Estévez M, et al. Commercial Potential of Pelagic Sargassum spp. in Mexico[J]. Frontiers in Marine Science, 2021: 1692.
6. 中国科大新闻网：中国科大研制基于马尾藻纤维素的高性能餐具用结构材料
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/81278.htm
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.20220
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