高位海水养殖可加剧温室气体排放

 

研究证实，养殖池塘的上覆水排入红树林后能改变土壤中的微生物群落结构以及碳和氮的代谢过程。相比养殖池塘的外排水，清塘废水中携带着更多的营养物质，进入潮间带湿地后可能造成更为不利的生态和环境效应。

 

温室气体的排放通量与土壤中的有机碳和营养水平密切相关。随着养殖清塘废水排放，大量的营养物质进入湿地土壤，将如何影响土壤的温室气体排放？将产生什么样的负面效应？

 

为解答上述问题，海洋三所海洋保护生态学研究团队、厦门大学叶勇教授的研究团队和香港城市大学谭凤仪教授合作，在我国南方某地开展研究。研究人员在该地跟踪了两次养殖清塘废水排放事件，在排污后连续开展了20天左右的连续调查，比较纳污区和没有受废水直排影响的对照区湿地土壤中甲烷和氧化亚氮两种温室气体的排放通量。

 

研究结果发现，清塘废水的排入，短期内就改变了红树林土壤的营养水平。陈光程告诉记者，纳污的红树林表层土壤具有更高的总氮、总磷和氨氮含量，其中氨氮含量受到的影响更为明显，其含量约为对照区的25倍。富含氨氮的清塘废水排放至红树林后促进了土壤的氧化亚氮排放，纳污区的气体通量甚至可达到对照区的30倍。尽管如此，土壤排放的氧化亚氮通量很快就发生衰减，在排污的第二天即下降到较低的水平。与氧化亚氮不同，这两次研究中未发现土壤甲烷气体的排放受到废水排放的影响。

 

研究也发现，清塘废水排放对土壤氨氮含量和氧化亚氮通量的影响与废水排放当天的潮汐特征有关。小潮日期间红树林地潮水浸淹时间短，排放废水后纳污区土壤氨氮含量高于大潮日，产生氧化亚氮增排作用的维持时间也更长；而大潮日排放废水则可能造成营养物质随潮汐输送至毗邻的非直排区域，加剧非直排区域土壤的氧化亚氮排放。

 

厦门大学叶勇教授认为，相比滨海湿地的固碳作用，湿地土壤排放温室气体产生增温效应这一负面作用还未引起足够的重视。“本研究中，清塘废水排放第一天，每公顷湿地土壤排放的氧化亚氮超过1千克，产生的增温效应与310千克二氧化碳相当。”叶勇说。

 

厦门大学和海洋三所的另一项研究发现，该地红树林生态修复后，在植被达到成熟状态前（林龄小于24年前），每公顷红树林湿地每年约固定19吨二氧化碳，而在成熟后则只有4吨二氧化碳。“这意味着，如果只考虑废水排放后第一天产生的氧化亚氮排放，每年仅需往红树林排入几十次养殖清塘废水，其引起的氧化亚氮增排作用所产生的增温效应就可以抵消红树林生态修复产生的固碳效益。因此需要加强对沿海地区海水养殖废水的管理，以减少温室气体的排放。”叶勇说。