150kg以上
野村水母的最大湿重(伞径最大可达2米)
5.5万件以上
2009年大爆发时日本全国上报的渔业受害报告
约20年
全球水母种群数量增减的振荡周期(PNAS 2013)

某一天,大海突然被水母填满——。拉起渔网,涌进来的不是鱼,而是数百公斤的水母;发电厂因取不到冷却水而被迫降低出力。"水母大量爆发(水母潮)"是当今世界沿海地区面临的最棘手现象之一。

在2000年代的日本,伞径超过2米、体重超过150公斤的巨型野村水母反复涌向日本海沿岸,2009年全国上报的渔业受害报告超过5.5万件。渔网被撑破,捕获的鱼失去商品价值,甚至发生了渔船被水母压翻的事故。

水母为什么会突然增多?研究者指出其与过度捕捞、富营养化、海水变暖、海岸开发等人类活动有关;但另一方面,"水母在全球范围内真的在增加吗"这一根本问题,其实也难以简单回答。本文将深入探讨水母大量爆发的机制、灾害实态、围绕成因的科学前沿,以及监测与资源化利用的种种努力。

通过本文你将了解

  • 水母大量爆发(水母潮)的发生机制,以及掌握关键的"水螅体"的作用
  • 野村水母的真面目,及其从中国大陆沿岸漂流到日本的路径
  • 渔业与发电厂受害的实态——从渔网破损、渔船倾覆到核反应堆停机
  • 过度捕捞、富营养化、变暖、海岸开发被认为会增加水母的原因
  • 围绕"水母是否真的在增加"的科学争论,以及日中韩监测预报的最前沿

什么是水母的"大量爆发"——水母潮基础知识

水母在短时间内爆发式增殖、铺满海面或海岸的现象,称为"水母潮(jellyfish bloom)"。"bloom"一词原本指浮游植物的"大增殖",同样的表述也被用于水母。首先需要明确的是,大量发生本身并不一定是异常事态,它在某种意义上是水母生活史中与生俱来的"设定"

水母潮是内嵌于水母生活史的自然现象

海月水母、野村水母等许多水母(钵水母类)的一生十分复杂,会在两个形态迥异的阶段之间转换:我们熟悉的带伞的"水母型(水母体)",以及附着在岩石上、形似海葵的"水螅体"。关于这一生活史的详情,可参阅水母的一生为何如此复杂一文;而理解大量爆发的决定性关键,正是水螅体的存在。

关键在于水螅体——1只"复制"成数百只的机制

附着在海底岩石和贝壳上的水螅体,只要环境适宜,就会通过分裂和出芽不断制造克隆体。当接收到水温变化等信号时,它们会发生一种称为"横裂生殖"的变态,如同把身体切成一片片圆盘,接连释放出名为"碟状幼体"的水母宝宝。一个水螅体能释放多个碟状幼体,而水螅体本身在此之前已经增殖了许多倍,因此条件齐备时,源自一个亲本的后代可以一口气涌现数百至数千只

换言之,决定水母数量的不是海面上看得见的水母,而是潜伏在海底的"看不见的水螅体库存"。解开大量爆发之谜的钥匙,就在于这些水螅体在哪里、增殖了多少。

规模能有多大——填满大海的"水母带"

大量爆发的规模超乎想象。海月水母几乎每年都在濑户内海、东京湾等内湾形成大群,有时白色的伞盖铺满整个视野内的海面,有时连成绵延数公里的带状。濑户内海的播磨滩在2025年也发生了大爆发,成群涌入定置网的情形被媒体报道。在野村水母的大爆发年份,据估计漂流在日本海的个体数达到数亿只规模。由于海洋彼此相连,在某处诞生的大群会乘着海流涌向其他海域的渔场或发电厂——这正是水母问题的广域性所在。

从水螅体经横裂生殖到碟状幼体、成体水母的增殖机制图解
水螅体通过分裂增殖,再经变态(横裂生殖)一齐释放出幼年水母

要点

  • 水母大量爆发(水母潮)在一定程度上是内嵌于生活史的自然现象
  • 海底的"水螅体"无性增殖并一齐释放幼年水母,从而引发爆发式增长
  • 问题在于,近年来其规模和频率可能正被人类活动不断抬高

袭击日本海的巨型水母——野村水母的真面目

在日本,水母大量爆发的代名词当属野村水母(学名:Nemopilema nomurai。它是世界最大级别的水母,大个体伞径可达2米、湿重可达150公斤。这种远比成年人沉重的"游动的巨型果冻",在高峰年份会以数亿只的规模涌向日本海。

发生源在中国大陆沿岸——乘海流抵达日本

据日本水产厅的资料,野村水母发生于中国长江入海口周边的浅海水域,在黄海、东海一边成长一边随海流和风漂移,穿过对马海峡后乘对马暖流沿日本海沿岸北上。秋季有时会穿过津轻海峡出现在太平洋一侧,2009年甚至抵达了千叶县近海。也就是说,在日本沿岸目击到的巨型水母,大多并非生于日本,而是"漂洋过海的漂流者"。

与庞大的身躯相比,野村水母的毒性并不足以危及人命,但其触手带有刺细胞毒素,徒手触碰可能引发皮炎。对渔民而言,处理入网水母时触手扫过脸和手臂的伤害也是一大烦恼,使清理堆满水母的渔获的分拣作业更加艰辛。

2002年,大爆发突然开始

耐人寻味的是,野村水母的大爆发并非自古频繁。20世纪仅有1920年、1958年、1995年等零星记录,然而从2002年起,大爆发突然变得几乎年年发生。名古屋大学宇宙地球环境研究所的解说中也写道"为何会大爆发尚不清楚",但其与发生源中国沿岸海域环境变化(富营养化、过度捕捞等)的关系正受到国际关注。

数毫米的幼体数月长到1米以上——惊人的生长速度

野村水母的生长速度令人震惊。春季在黄海周边诞生时不过是直径数毫米的碟状幼体,却在随海流远行的途中大量捕食浮游动物、迅速长大,秋季抵达日本沿岸时已成为伞径超过1米的庞然大物。算下来,仅仅半年左右体型就增长了数百倍。支撑这种生长需要海量的饵料,人们担心大群经过的海域浮游动物被吃空,对依赖同样饵料的鱼类造成间接影响。

年份发生规模·大事记
2002年突如其来的大爆发。此后进入大爆发频发的时代
2003年大爆发持续。日本海沿岸的定置网受害严重
2005年特大规模发生。渔业受害演变为社会问题
2006·2007年中等至大规模的发生持续
2009年史上最大级别。全国受害报告超5.5万件,并发生渔船倾覆事故
2010年形势逆转,几乎未出现(被认为与春季低水温有关)
2021年时隔多年再次确认大量发生,发布警戒情报
野村水母的主要大爆发年份(依据水产厅及水产研究机构公开信息等)

从这份年表可以看出,野村水母并非"每年一点点增加",而是呈现"爆发年铺天盖地、平静年几乎为零"的极端波动。像2010年那样在前一年大爆发后骤然销声匿迹的年份也存在,这种反复无常正是预测和应对的难点所在。

野村水母从中国大陆沿岸乘对马暖流沿日本海北上的漂流路径地图
野村水母发生于长江口周边,乘对马暖流沿日本海北上

对渔业的危害——渔网撑破,渔获失去商品价值

受水母大量爆发冲击最直接的是渔业。在野村水母爆发达到史上最大级别的2009年,日本全国上报的渔业受害超过5.5万件。在若狭湾,甚至有过一天之内收到超过1万件出现报告的日子。

危害远不止"网被弄坏"

  • 渔具破损——几十只150公斤级的水母入网,渔网便会撑裂,定置网报废
  • 渔获品质下降——鱼在网中被水母压伤,或接触刺细胞毒素而衰弱,商品价值大跌
  • 作业负担剧增——把鱼和水母分拣开来耗费大量时间,作业效率骤降
  • 被迫放弃作业——为躲避水母不得不停渔或转移渔场

海水浴场与观光业也受波及

危害不止于渔业。夏季的海水浴场每年都会发生灯水母、僧帽水母(严格来说是近似水母的另一类生物)等造成的蜇伤事故,大量出现的年份还会采取游泳注意或禁止游泳的措施。地中海的观光海滩也屡屡传出因水母大群而限制游泳的报道,观光收入受影响令人担忧。一旦"下不了海""怕被蜇"的印象扩散开来,整个海洋休闲产业都可能被敬而远之。水母大量爆发,是横跨渔业、能源、观光多个产业的问题。

2009年,山形县庄内沿岸还出现过为防止大量入网导致渔船倾覆而被迫连网割弃的事例。渔网是昂贵的设备,割掉一张就意味着数百万日元级的损失。水母灾害的可怕之处不在于"捕不到鱼而亏损",而在于"越作业亏损越大"。

最新的出现状况由水产厅通过新闻稿随时公布,任何人都能查询来袭的规模和抵达海域。

查看官方发布大型水母出现状况(日本水产厅)水产厅发布的大型水母(野村水母)出现状况新闻稿。关于来袭情况的官方发布。🔗 jfa.maff.go.jp

被水母重量压翻的渔船事故

2009年11月,在千叶县近海,拖网渔船"第三新胜丸"(约10吨)在试图绞起装满野村水母的渔网时发生倾覆事故。所幸3名船员被附近渔船救起,但据报道当时海面风平浪静——仅凭水母的重量就能掀翻小型渔船,这一事实给世界留下了深刻印象。

大量涌入定置网的巨型野村水母与忙于应对的渔民
大量入网的野村水母。会导致渔网破损和渔获品质下降

注意:水母灾害不只是渔民的问题

  • 渔获量减少和品质下降会通过水产品价格与供应,波及消费者的餐桌
  • 海水浴场水母大量出现会引发蜇伤事故、游客减少,打击观光业
  • 若受灾渔业的从业者不断流失,地区水产业本身也可能走向衰退

发电厂也会停机——取水口堵塞这一盲点

听到水母灾害,很少有人会联想到发电厂。然而火力发电厂和核电站为了冷却推动汽轮机的蒸汽,需要抽取大量海水,一旦水母群涌向取水口,就会酿成严重故障。

与冷却水一同被吸入的水母

海月水母从晚春到夏季会在沿岸形成大群。当这些群体涌入取水口时,负责清除杂物的除污机(筛网)会被水母凝胶状的身体堵塞,无法确保足够的冷却水。冷却能力下降就只能降低发电出力,最糟糕时甚至被迫停机。事实上,关西电力2012年公布,曾因水母大量发生而对火力发电厂实施出力压减。若这发生在电力供需紧张的盛夏,对整个社会的影响不容小觑。

瑞典核反应堆停机3天

这并非日本独有的问题。2013年,瑞典奥斯卡港核电站3号机组因大群海月水母涌向取水口而被手动停堆,恢复运转耗时3天。该机组是世界最大级别的沸水堆。美国、以色列、苏格兰、印度等地也报告过类似的水母致发电厂故障,"水母对发电厂"已成为全球共同课题。

对策:拦截网、气泡幕与监测相结合

发电厂方面也没有坐以待毙。在取水口外海侧张设水母拦截网、设置在水中制造气泡幕以阻挡水母靠近的气泡装置、强化除污机等对策已在各地引入。近年来还在尝试用摄像头和传感器提前侦测水母接近,在群体到来之前调整运行计划。

据日本电力中央研究所等机构的解说,水母群会被风和潮流吹拢到沿岸,因此可以根据气象、海况条件对来袭风险作一定程度的预估。尽管如此,群体的出现依然具有突发性,盛夏用电高峰与水母发生高峰容易重叠的结构性难题依然存在。一种海洋生物就能撼动电力的稳定供应——水母问题也是让人切身体会到社会基础设施与自然息息相关的实例。

涌向发电厂取水口周边的海月水母大群断面图解
涌入取水口的水母会堵塞除污机,导致发电出力下降或停机

为何增多——人类活动的四大嫌疑因素

那么,水母的大量爆发究竟为何发生?研究者的主流看法是:元凶并非单一,而是多种人类活动相互交织的"复合因素"。让我们看看广岛大学名誉教授上真一等人梳理出的代表性假说。

①过度捕捞——减少了水母的竞争者与天敌

水母与沙丁鱼等小型鱼类都以浮游动物为食,是"争夺饵料的竞争对手"。渔业把鱼捕捞过度后,多出来的饵料便流向水母,而原本捕食水母卵和幼体的鱼类也随之减少——对水母而言是双重利好的环境就此形成。

象征这一假说的是非洲西南部纳米比亚近海的本格拉海流海域。这里曾是世界屈指可数的沙丁鱼渔场,但20世纪后半叶的过度捕捞使鱼类锐减,之后据报告该海域水母的生物量已超过鱼类的生物量。水母填补了鱼类留下的空缺,而被水母占据的海洋很难恢复原状——海洋生态系统从以鱼为中心转向以水母为中心的这种现象被称为"水母化(jellification)",成为对过度渔业的警钟。

②富营养化与低氧——污染的海对水母有利

生活污水和农业化肥带来的氮、磷流入使海洋富营养化后,浮游植物增多、饵料变得丰富;与此同时,海底则形成缺氧的低氧水团。鱼类不耐缺氧,而水母对低氧的耐受性很强,因此污染的内湾容易沦为水母的天下。在被视为野村水母发生源的长江口海域,其与经济发展相伴的富营养化的关系也正受到国际关注。

富营养化对水螅体同样是顺风。浮游生物增多、海水变浊后,光线难以抵达海底,与水螅体争夺地盘的海藻以及捕食水螅体的生物的活动都被削弱。饵料增加、天敌和竞争者减少——富营养化的内湾,就这样变成水螅体悄悄积累"库存"的理想环境。

③海水温度上升——生长与繁殖加速

实验已证实,水温升高会加快许多水母水螅体的增殖和生长速度,并延长繁殖期。在海水升温正在改变渔业的当下,有观点指出变暖可能作为抬高水母发生基线的"放大器"发挥作用。

④海岸开发——人工构造物成为水螅体的"住宅区"

容易被忽视却十分重要的是海岸开发。水母的水螅体附着在背光岩面等坚硬基质上,而防波堤、码头岸壁、浮栈桥、浮标、养殖筏等人工构造物的背面,天敌少、饵料易达,是绝佳的水螅体栖息地。韩国的调查报告称,浮栈桥和浮标背面附着的水螅体多于天然岩石;东京湾也在临海开发与富营养化并进的1960年代出现了海月水母的激增。人类在海中建造的构造物,正无意间变成"水母的育苗场"。

过度捕捞、富营养化、变暖、海岸开发四大因素导致水母大量爆发的概念图
过度捕捞、富营养化、变暖、海岸开发——多种人类活动共同营造出有利于水母的海洋

压舱水运来的"不速之客"

船舶空载时作为配重装载的海水(压舱水)中,有时混有水母及其幼体,使其得以跨洲移动。著名的案例是1980年代的黑海:原产北美的栉水母类淡海栉水母(Mnemiopsis leidyi随压舱水侵入后爆发式增殖,加速了凤尾鱼渔业的崩溃。如今《压舱水管理公约》已强制要求船舶安装处理装置,防止此类生物跨境移动的国际机制正在运转。

"真的在增加吗"——查明原因为何如此困难

读到这里,你或许想下结论说"水母增多是人类的错"。然而在科学界,"全球的水母究竟是否在持续增加"这一根本问题,至今尚未有定论

全球37个海域·200年数据揭示的意外结果

2013年,康登博士等人发表于美国科学院院刊(PNAS)的国际研究,成为这场争论的转折点。研究汇集了全球37个海域1790年至2011年的水母种群数据进行分析,浮现出来的是"以约20年为周期反复增减的振荡模式"。1990年代后半至2000年代看似席卷全球的"水母激增",很可能只是这一振荡的上升期。另一方面,研究也检测出1970年代以后微弱但具统计显著性的上升趋势,呈现出"周期波动+缓慢抬升"的双层结构。

数据匮乏这堵高墙

水母科学之难,最大原因在于长期观测数据的稀缺。水母身体绝大部分是水分,不像鱼类那样有完备的渔获统计;即便被调查网捕获,也易碎难数。至于水螅体,连找到它们藏身于海底何处都困难重重。"没有过去的数据,就无法判定现在是否异常"——这堵墙长期困扰着水母研究者,也是查明原因之难的核心所在。

东亚仍需警惕的理由

不过,"就全球平均而言尚无定论"并不等于"日本周边可以高枕无忧"。作为野村水母发生源的东亚边缘海(黄海、东海),是富营养化、过度捕捞、海岸开发、变暖四大因素全都以世界最快速度推进的海域。2002年以来大爆发频发这一观测事实,强烈暗示当地海洋确实正在向有利于水母的方向变化。全球平均值的争论,与眼前海域正在发生的变化,必须分开来看。

另一重困难在于,几乎不可能做出把各因素分离开来的实验。在真实海洋中,过度捕捞、变暖、富营养化同时推进,仅凭野外数据很难证明"哪个因素起了多大作用"。研究者们正把拼图一块块填上:在水槽中研究水螅体增殖与水温、饵料、基质的关系,挖掘过去的浮游生物调查记录,用数值模型模拟漂流路径。对水母研究而言,脚踏实地的长期观测积累才是最强武器。

显示水母数量长期波动的波形曲线概念图
全球水母呈现约20年周期的振荡,叠加1970年以后微弱的上升趋势(Condon et al. 2013研究结论的概念图)

监测与预报最前线——日中韩联合调查与出现情报

即使不等原因完全查明,也有很多减轻灾害的事可以做。其支柱就是"早发现、早通报"的监测预报体系。野村水母从发生源漂流到日本沿岸需要数月,若能在上游观测到,就能为防灾争取准备时间。

野村水母对策的特殊之处在于,发生源位于国境之外,仅靠一国无法完成监测与应对。正因如此,日本、中国、韩国的研究机构携手建立了国际联合调查框架,构筑起在东海"上游"捕捉水母发生动向的体制。

从国际渡轮甲板上数水母

日本国立研究开发法人水产研究·教育机构作为日中韩联合监测事业的一环,每年实施横渡东海和日本海的国际渡轮船上目视调查、调查船分布调查、漂流浮标追踪调查等。渡轮航线定期经过相同海域,是能够持续把握水母出现数量变化的宝贵观测手段。

出现情报发布与"大爆发早期预报"

观测结果由水产厅和水产研究·教育机构以"大型水母出现情报"的形式随时公布,渔民可以提前了解来袭的规模与时间。此外,根据初夏东海目视密度预测当年秋季来袭规模的早期预报方法也已投入实用。若能提前数月得知"今年恐有大爆发",就能先发制人——暂时撤除定置网,或换用装有水母排出装置的改良渔网。

查看官方信息大型水母相关信息(水产研究·教育机构)基于日中韩联合监测调查的野村水母出现状况与分布预测随时公开。面向渔业相关者的一手信息。🔗 fra.go.jp

现场的智慧——放走水母的渔网与海上清除

在渔业现场,在定置网入口或中途设置只让水母选择性逃出的分离格栅和排出口的改良渔具也已推广开来。此外,在来袭初期还会实施海上清除——拖曳渔网将水母切碎。由于有人担心"被切碎的水母排卵反而会增殖",清除作业会在时机和方法上多加斟酌后实施。

渡轮船上目视调查与调查船、漂流浮标组成的水母监测网示意图
渡轮、调查船、漂流浮标相结合的日中韩广域监测支撑着来袭预测

从"麻烦"变资源——水母的利用与我们能做的事

最后,让我们换个视角。把大量来袭的水母视为"尚未利用的海洋资源"而非"垃圾"的研究和产品开发,正在逐渐扩展。

食品、化妆品、甚至农田土壤——不断扩展的用途

  • 食用——水母是中华料理的高级食材。野村水母也经盐渍加工,制成口感爽脆的风味小吃,甚至成为地方特色冰淇淋的原料
  • 化妆品·医疗材料——利用水母体内的蛋白质"黏蛋白"作为保湿成分和再生医疗材料的研究正在推进
  • 土壤改良材·肥料——爱媛大学等机构开展了将水母用于沙漠绿化和农业保水、土壤改良材料的研发

当然,由于需求受制于"看天吃饭"的大爆发,要将其稳定为一项产业并不容易。尽管如此,为曾经只能"清除丢弃"的水母寻找新价值的尝试,仍有望为受灾地区的经济提供一份支撑。

水母不是坏蛋——它在生态系统中的角色

不可忘记的是,水母本身是自远古就生活在海洋中的正常居民。水母是海龟、翻车鱼等许多生物的食物,幼鱼还会躲在水母伞下保护自己——水母在海洋生态系统中承担着确实的角色。近年研究还发现,死后沉入海底的水母群(水母降落)是深海生物宝贵的营养来源。问题不在于水母的存在,而在于人类打破了海洋的平衡,营造出只有水母容易获胜的条件

治本之策:改变"有利于水母的海"

正如前文所见,水母的大量爆发在某种意义上是过度捕捞、富营养化、变暖、海岸开发这些人类加诸海洋的负荷的一面"对照镜"。既然如此,治本之策就不是与水母本身作战,而是找回鱼类宜居、水母不再独占便宜的平衡海洋。这与本站反复探讨的主题一脉相承:水产资源的合理管理、污水治理、温室气体减排。

事实上,在濑户内海等部分内湾,随着污水处理的升级,富营养化已开始改善,恢复水质与生态系统平衡的努力仍在继续。水母的动向,正是映照海洋健康状态的"体温计"般的指标。水母异常增多的海域,背后可能正是鱼类减少、氧气减少、生态平衡崩坏的信号——这样看待,水母新闻在你眼中的意义也会随之改变。

我们能做的事

  • 选择MSC、ASC等认证水产品,用消费支持不过度捕捞的渔业
  • 不向下水道倒油、适量使用洗涤剂,减轻沿岸富营养化负荷
  • 节能并利用可再生能源减少二氧化碳排放,为遏制海水升温出力
  • 海水浴或垂钓时若发现水母大量出现,向当地政府或水产研究·教育机构的信息窗口通报
凉拌盐渍海蜇等作为食材利用的水母形象
口感爽脆的海蜇是中华食材的经典。大量爆发水母的资源化利用也在探索中

总结

  • 水母大量爆发根植于海底"水螅体"的增殖,条件齐备时便会爆发式发生
  • 野村水母发生于长江口周边,随海流来到日本。2002年以来大爆发频发,2009年造成5.5万件以上渔业受害并发生渔船倾覆事故
  • 发电厂取水口堵塞是世界共同问题,瑞典曾有核反应堆停机3天
  • 过度捕捞·富营养化·变暖·海岸开发的复合因素说有力,但全球尚存约20年周期的自然波动,完全查明原因仍然困难
  • 日中韩联合监测、早期预报与改良渔具正在减轻灾害;治本之策是减少海洋环境负荷本身

参考文献·出处

  1. 日本水产厅 – 大型水母造成的渔业受害(有害生物渔业受害资料)
  2. 日本水产厅 – 大型水母出现状况(新闻稿)
  3. 水产研究·教育机构 – 大型水母相关信息(日中韩联合监测调查)
  4. 名古屋大学宇宙地球环境研究所 – 海洋50问之26:野村水母之谜
  5. 笹川和平财团海洋政策研究所 – Ocean Newsletter第133期《野村水母大爆发与东亚边缘海的可持续性》(上真一)
  6. 笹川和平财团海洋政策研究所 – Ocean Newsletter第295期《野村水母大爆发的早期预报成为可能》
  7. PNAS(美国科学院院刊) – Condon et al. (2013) Recurrent jellyfish blooms are a consequence of global oscillations
  8. 国际环境研究协会(AIRIES) – 《地球环境》第16卷《全球化的水母大量爆发:原因与对策》
  9. 关西电力 – 关于火力发电厂因水母大量发生实施出力压减(2012年)
  10. AFPBB News – 瑞典核电站因水母大群停机3天(2013年)

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