海洋覆盖超过70%的地球面积,可谓地球最庞大的资源宝库。美国国家航空航天局(狈础厂础)的数据显示,全球海岸线长近六十万公里,而距离海岸线160公里内的陆地上,生活着24亿人,占全世界人口近叁分之一。因此,海洋环境恶化是人类最迫切的挑战之一,也是着力解决的议题。 鉴于此,联合国学术影响(鲍狈础滨)美国成员机构两位生物学和环境研究与科学系的研究人员,艾倫·弗里曼博士(Dr. Aaren Freeman)和瑞安·华萊士博士(Dr. Ryan Wallace),花了数年时间研究水体营养物质污染问题,提出了一套可行且可持续的解决方案。所谓营养物质污染,指的是由各种人类活动造成过量的氮和磷排放。

这些人类活动包括倾倒化学和天然肥料、污水和杀虫剂。过量的氮不仅对人体有害,也会刺激藻类大量滋生,令狭窄的水道堵塞,耗尽水中氧气,进而危害海洋生物。长岛海湾是大西洋的一个潮汐河口湾,人口密集,又邻近工业区,加上公众绿地大量消耗工业化肥,水域又较浅,故特别容易受污染。

因此,为抑制并扭转海洋环境恶化问题,恢复海岸生态系统,长岛海湾是理想的科研选址。阿德菲的研究人员采取了两个不同的切入点。辛纳科克湾严重下降的双壳类生物数量是研究人员关注的问题之一。华莱士博士表示,该地的双壳类生物因捕捞过度,数量已减少近95%。他指出:“牡蛎和蛤蜊这样的双壳类生物都称为‘关键物种’,因为在生态系统的用处良多。

双壳类是滤食性生物,会不断把水抽入体内,将颗粒物分类后食用。因此,双壳类生物數量越多,越能抑制有害藻类繁殖。” 事实上,一只成年牡蛎一天可以过滤近两百公升水。弗里曼博士称,研究团队试图“让牡蛎重新成为人类食物的来源,以去除海岸生态系统中多余的氮。” 他表示此举能确保人类食物来源,同时净化水质,一举两得。此项目旨在研究如何让生态系统自主复原。

若该区域能重新引进足够的牡蛎,就可以改善水质,减少藻类大量繁殖,让海洋生物茁壮成长。此外,人类的食物供给也能得到补充。2016年,弗里曼博士与几个利益攸关方携手合作,共同开展社区牡蛎恢复项目。志愿者先从当地餐厅和牡蛎节活动收集牡蛎壳,再投放至海湾保护区,以重建人造“礁体”或“繁育保护区”,让牡蛎在受保护的环境中茁壮成长。

尽管恢复项目仍未完成,但已成效显著。华莱士博士表示:“我们观察到海湾的牡蛎幼虫数目增加,而牡蛎的数量亦随之增长。” 项目初开之时,月桂谷保护区内尚难觅牡蛎踪迹,而现在已增长到数千只,甚至形成小型礁石。此外,该社区一项调查证实,过去五年,牡蛎的数量已大幅上升。

此外,研究人员还关注如何减轻水中硝酸盐浓度过高的问题,为此,两位科学家通过种植糖海带,将其重新引入社区,为居民创造可持续的天然肥料。研究获得亨普斯特德镇和牡蛎湾的支持,开始种植海带,并分配给当地的高尔夫球场使用,从而减少过量养分流回海湾。海带的优势之一正是能从海水大量吸收过量氮。

弗里曼博士表示,“我们希望海带取代合成肥料的方法更为普及。”他补充道:“许多情况下,这种转变意义深远,不仅对环境、经济,还对我们的社区健康都有莫大益处”。紧随其后的下一个目标,即在于将该方法应用到当地公共游乐园。同时,研究人员切身感受到伙伴关系至关重要,意识到只有社区积极参与、群力群策,变革方可成功。

弗里曼博士表示,“这些项目和外联活动必须得到社区支助,才能赢得社会认可,继续在社区扎根发展。”多年来,他们致力培养新一代的环境科学家,并由培养阿德菲大学的毕业生和本科生入手,给予他们到实验室和实地考察的机会,因此,海岸线附近从不乏大学生的身影。大学以外,费里曼博士和华莱士博士亦与“公众科学家”合作,在夏天从事牡蛎园艺工作。

项目得以持续发展,有赖普罗大众了解到这些工作对保护长岛海湾十分重要,意识到他们自身也可为变革出一分力。事实上,比起项目初期,合作者和伙伴机构的数目已大幅增加。可以说,研究人员的工作意义深远、成果重大,为科学界和公众展示了如何以科研为先导,周密计划、制定策略,从而减轻环境污染,促成实质改变。