牡蛎:可持续的蓝色食物,助力环境与营养的双赢?

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:npj Sustainable Agriculture

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  在食物生产面临环境挑战的当下,研究人员开展 “牡蛎是否为可持续蓝色食物” 的研究。通过分析爱尔兰太平洋牡蛎(Magallana gigas)养殖,发现其环境影响低,还能去除氮、磷并固碳,为可持续食物来源研究提供参考。

  在当今时代,食物生产对环境的影响日益凸显,已然成为全球关注的焦点问题。传统的陆地畜牧业在为人类提供主要蛋白质来源的同时,也引发了一系列严峻的环境问题,如土地退化、气候变化、水资源过度消耗、森林砍伐等。不仅如此,大量营养物质排放到地表和沿海水域,致使水体富营养化,藻类过度繁殖,水质恶化,严重破坏了水生生态系统的平衡。在全球气候变化的大背景下,减少碳排放、促进碳封存已成为当务之急。而水产养殖作为一种潜在的可持续动物蛋白生产方式,受到了越来越多的关注,其中双壳贝类养殖因其较低的环境影响,有望成为解决当前食物生产与环境矛盾的关键一环。在此背景下,来自爱尔兰大学戈尔韦分校(University of Galway)等机构的研究人员,针对爱尔兰太平洋牡蛎(Magallana gigas)养殖展开了深入研究,相关成果发表于《npj Sustainable Agriculture》。
研究人员采用了形态学和元素分析、生命周期评估(Life Cycle Assessment,LCA)等技术方法。在形态学和元素分析方面,从不同养殖地点采集不同大小类别的牡蛎样本,测量其形态指标,并分析组织和外壳中的氮(N)、磷(P)、碳(C)含量 。生命周期评估则涵盖了从牡蛎养殖到上市的全过程,包括基础设施、种子采购、能源消耗等环节,评估其对环境的影响。

生态系统服务


研究人员对不同生产地点、不同大小的太平洋牡蛎进行形态学和元素分析。结果显示,不同地点和大小的牡蛎在氮、磷、碳含量上差异不显著。将结果外推到农场和国家层面后发现,爱尔兰太平洋牡蛎养殖每年可从海水中去除大量的氮、磷和碳,分别为 33.9 吨、3.9 吨和 834.3 吨 。从经济价值来看,这相当于每年 190 万欧元的营养去除价值,且氮去除贡献最大。从人口当量角度,其去除的氮量相当于约 10285 人产生的废水中的氮含量。这表明牡蛎养殖在营养修复和碳固存方面具有显著的生态系统服务功能。

生命周期评估


对 1 吨太平洋牡蛎生产的 LCA 结果表明,其全球变暖潜势(Global Warming Potential,GWP)估计为 373.86 kg CO2 当量,酸化潜势(Acidification Potential,AP)为 1.33 kg SO2 当量,富营养化潜势(Eutrophication Potential,EP)为 0.4 kg PO4 当量 ,累积能源需求(Cumulative Energy Demand,CED)为 4757.5 MJ / 吨。分级和包装是 GWP 的最大贡献者,主要源于电力使用;柴油燃烧和生产则是 AP 的主要贡献者。此外,牡蛎养殖的主要能源来自不可再生化石燃料。

生命周期评估和生态系统服务


结合牡蛎的生态系统服务和 LCA 结果发现,牡蛎壳能够大量固碳和去除营养物质。以 PO4 当量计算,牡蛎壳固碳量远超养殖排放,使富营养化潜势为负值;以 CO2 当量计算,养殖碳排放减少了 73.17% ,实现了相对平衡的排放。这说明牡蛎养殖在改善环境方面具有巨大潜力。

综合研究结果,爱尔兰太平洋牡蛎养殖具有相对较低的环境影响,同时在营养修复和碳固存方面发挥着重要作用,是一种可持续的食物来源。然而,目前该研究仍存在一些局限性。例如,由于数据有限,在结果外推时进行了一些假设,可能影响结论的准确性;用于评估双壳贝类生产系统净富营养化潜势的方法尚不完善,现有的 LCA 方法在考虑命运和暴露、时间跨度和地理尺度等方面存在不足 。未来研究需要扩大样本量,涵盖更多养殖区域,以提高结果的可靠性;同时,应进一步完善 LCA 方法,更全面地纳入营养修复过程,准确评估双壳贝类养殖的环境影响和效益。此外,牡蛎养殖对生态系统的其他潜在影响,如对底栖生物群落的改变、入侵物种的引入等,也有待进一步研究。该研究为牡蛎养殖的可持续发展提供了重要的科学依据,为未来相关领域的研究指明了方向,对推动蓝色经济和可持续农业发展具有重要意义。

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