鲸鱼粪便的真正生态魔力

（神秘的地球）据《哈凯》杂志（作者：桑迪·王）：在20世纪，人们对鲸脂和鲸须的需求促使工业捕鲸者杀死了大约300万头鲸鱼，占世界鲸鱼种群的99%。密集的狩猎不仅破坏了海洋生态系统，还破坏了通过海洋食物网转移营养物质的关键机制。因此，捕鲸者累积了一笔我们尚未偿还的生态债务。

正如过去几十年的研究所表明的那样，鲸鱼在支持海洋生态系统方面发挥着至关重要的作用。许多鲸鱼物种在猎物丰富但水压巨大的海洋深处觅食。英国剑桥大学的化学家大卫·金说，在深处，许多鲸鱼发现“它们的孔口被堵塞了”。因此，为了适当地放松自己，它们会朝着水面前进，在那里，它们的排泄物会将铁、氮和磷等营养物质稳定地输送到它们通常短缺的海域。

真正的生态魔法发生在阳光照射到鲸鱼粪便云上时。这可能会引发浮游植物的大量繁殖，浮游植物是大多数海洋食物链的基础。“这发生得很快，”金说。“鲸鱼游到水面三到四天后，你会看到一大片绿地——也许几千平方公里（大小）。”

阿拉斯加东南大学的海洋生物学家海蒂·皮尔森说，鲸鱼粪便中的营养物质浓度是典型海水的三到七倍：“它们使海洋总体上更具生产力。”通过光合作用，所有这些浮游植物每年吞噬约2200万吨二氧化碳，相当于约480万辆汽车排放的量。当浮游植物死亡并沉入海底时，其中一些碳会被长期封存。

但工业捕鲸的遗留问题意味着，在海洋中巡逻的鲸鱼比以前少得多，这意味着在水面附近拉屎的鲸鱼更少，营养循环更少，碳固存更少。这正是海洋科学家Edwina Tanner和WhaleX基金会的一小群合作者试图制造合成鲸鱼粪便的原因。

WhaleX团队主要由氮和少量磷以及二氧化硅和铁等微量元素组成，他们正试图设计出在形式和功能上都能准确复制原始粪便的假粪便。坦纳说，与其他应对大气二氧化碳浓度飙升的努力相比，“这是一种更全面的方法。它正在恢复生态系统，发展渔业，并扩大自然方法。”

2021年12月，Tanner和她的团队向澳大利亚东海岸的塔斯曼海释放了300升（相当于一根鲸鱼羽毛）他们特制的假粪便。现在，WhaleX正准备在明年初将五股富含营养的鲸鱼粪便排入塔斯曼海。只是这一次，他们将试验一种新技术。

WhaleX的第一次测试涉及将人造粪便从船上的水箱直接泵入大海，到2025年，该团队将使用两到三个“生物制品”——五米长的装满海水和假粪便的圆柱体。在让浮游植物在生物食品内营养丰富的浴中生长四至七天后，它们会将内容物释放到海洋中。

这些坚固的塑料容器不仅有助于保持营养物质漂浮在海洋表面，还将使WhaleX能够准确测量微藻的生长情况，并计算在此过程中捕获的碳量。坦纳解释说：“当我们进行第一次实验时，一切都分散了，无法追踪（浮游植物）的生长。”。

除了科学和技术挑战外，还有法律方面的考虑。尽管WhaleX已获得澳大利亚农业、水利和环境部的批准，可以在该国水域内进行测试，但向海外扩张是另一回事。公众的胃口也令人担忧。Tanner说，人们有时会将浮游植物与有害的藻华联系起来，而不是与可能有助于海洋健康的东西联系起来。她说：“从历史上看，人们对地球工程和施肥这个词有点警惕，但我认为多年来它变得越来越被接受了。”。然而，这种犹豫是WhaleX注意不要过快扩张的原因之一。

然而，WhaleX并不是唯一一个试图生产完美粪便的项目。由剑桥大学金领导的国际海洋生物质再生项目也计划通过将两种新配方散布在“世界所有深海”的表面来测试它们

与使用液体营养液的WhaleX不同，King的方法是在海面上撒上富含营养的灰尘和烤稻壳，这是一种添加剂，旨在尽可能长时间地将营养物质保持在海面附近。在他们即将进行的试验中，King和他的同事们计划将2022年爆发的汤加Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山和格陵兰岛的灰尘进行分配，格陵兰岛的厚冰盖在花岗岩基岩上研磨，产生一种超细、营养丰富的粉末。此前，科学家们已经看到这两种灰尘都会引发浮游植物水华，金说，这是一个线索，表明它们“营养成分正确”

如果实验证明是成功的，金的团队希望将人造鲸鱼粪便带到汤加和图瓦卢——这两个太平洋岛国的当地领导人已经表示有兴趣使用这种方法来抵消当地金枪鱼和其他重要鱼类的减少。

金说：“我们相信，如果我们能模仿鲸鱼粪便的功能，我们可以在40年或50年内将海洋中的鱼类、哺乳动物和甲壳类动物种群恢复到400年前的水平。”。

WhaleX也有类似的远大梦想。他们的最终目标是将他们的假粪便应用于世界各地300个营养贫乏、生产力低下的地区——死亡区，也被称为海洋沙漠——以帮助每年清除高达15亿吨的二氧化碳。

皮尔森说：“这是一个华而不实的想法。”他没有参与这两项工作。她说，合成鲸粪的实验在捕获碳和为海洋食物链的基础提供重要动力方面具有巨大的潜力。也就是说，“仍然有很多未知因素，”她说，比如在深处封存了多少碳，以及实际进入食物网的营养物质的量。

佛蒙特大学的保护生物学家乔·罗曼提出了其他担忧。一个是营养施肥将如何改变深海的化学性质。他说：“在大规模适应之前，必须检查从地表水到海底的生态反应。”。

坦纳承认：“在我们扩大规模之前，肯定会遇到一些挑战。”。她说，除了纯粹的科学问题外，该组织还面临着治理方面的问题。

例如，《伦敦公约》——一项规范哪些材料可以排放到海中的国际法——目前禁止对假鲸鱼粪便进行大规模实验。金说，为了扩大这些项目，科学家们必须证明这种物质对海洋生态系统“没有有害影响”。

但皮尔森说，如果他们成功了，模拟鲸鱼粪便将是世界碳减排工具箱中一个受欢迎的补充。“每一点点都有帮助，”她说。“我总是赞赏人类在探索自然方面的创新努力，因为经过多年的进化，自然总是首先——也是最好的——找到答案。”