本月焦點

藍色食物革命

2011/04/27 辛普森(Sarah Simpson)
比起陸地畜牧及沿岸養殖漁業,在近海洋流中放置網籠來養殖魚類所產生的污染較少,而且可有效率生產高品質的蛋白質。
重點提要
■全球的肉類消費量正在增加,但其生產需要消耗大量能源及水,並排放溫室氣體。同時,野生魚類持續減少,水產養殖可能成為最能永續經營的蛋白質來源。
■養殖魚類已經佔全球海產產量的一半,大多數養殖在沿海地區,造成嚴重的水污染。
■固定在海中的大型近海養殖場,通常比較乾淨。這些海中牧場與其他新型態的養殖場,以及可讓沿海養殖更乾淨的措施,都能讓水產養殖更加蓬勃發展。
■這種養殖方式仍有一些問題,包括能否永續經營以及成本效益等。

就像一般盡職的農夫,席姆斯(Neil Sims)照料著他那群活蹦亂跳的動物,但是他的準備工作,並不是像他從小看到的澳洲趕羊人那樣為馬兒披上馬鞍,而是戴上浮潛用的呼吸管與蛙鏡,以便照料圈養在美國夏威夷大島可娜海岸800公尺外海域裡的48萬隻銀色魚兒。

席姆斯的養殖場散佈在海面下,是全球20家嘗試利用海洋(地球上最後一個大型農業彊域)的企業之一。這些養殖場位在離岸邊不遠的近海上,擁有海岸線上的數千座傳統養殖場所沒有的優勢。舊式的沿海養殖場經常被環保人士視為眼中釘、海洋污染者,因為會排放大量的養殖魚排泄物和飼料殘渣,把水流緩慢的淺水海域弄得混濁不堪,造成有害的藻類滋生,甚至讓魚欄的下方變得不適合生物生存。席姆斯說,設在近海的海洋牧場就沒有污染的問題,以「可娜藍水牧場」為例,它的七座養殖場沉在水中,每一座都像中學體育館那麼大,而且固定在有急速洋流經過的海域,可以藉此帶走污染物,在開放的水域中迅速稀釋到無害的濃度。

我並沒有輕易聽信席姆斯的話,反倒穿上蛙鞋,把浮潛裝置套在脖子上,抬高雙腳走向他的小接駁船邊緣,決意跳入水中一探究竟。從水裡看,這個雙錐形的箱籠像一只巨大的中國燈籠,閃爍著太陽光束及魚兒快速梭游的鱗片反光。用手觸摸,它那緊繃延伸在籠外的框架,材質感覺比較像圍籬而不像網子,結實、克夫拉風格的材質能有效將飢餓的鯊魚阻擋在外。籠裡養著一大群黃尾(Seriola rivoliana),這是一種本地鰤魚,可娜藍水牧場養來做為野生鮪魚的替代品。

為什麼會選擇鰤魚?許多野生鮪魚產量已經面臨枯竭,壽司級的鰤魚價格跟著水漲船高。席姆斯與海洋生物學家薩爾弗(Dale Sarver)在2001年共同成立可娜藍水牧場,企圖以永續的方法飼養銷路好的魚種。該公司的方法正好可以應用於一般魚類的養殖,這或許正是我們所需要的。目前全球有69億人,估計到2050年將增加為93億,生活水準較高的人通常也吃掉較多的肉類及海鮮。然而在過去10年來,全球的野生捕撈漁業已面臨停滯或衰退,飼養牛、豬、雞等動物又需要大量的土地、淡水、會污染空氣的化石燃料,以及會流入河流與海洋造成污染的肥料。

人們需要的蛋白質將從何而來?答案很可能是這些新型態的海上養殖場(只要它們能夠很有效率地運作),以及運作得更環保的沿海養殖場。

越乾淨越好

一些科學家認為,若要養活全世界,必須將我們需要的動物蛋白質轉由海洋來生產。但是,如果要以藍色食物革命來填補這個需求殷切的大餐盤,必須採行對環境無害的方式,並且讓一般民眾以及有權決定要推動還是延緩其發展的政策制訂者,都更了解它的好處。

過去,這些沿海養殖或許應該受到指責,因為30年前這些現代沿海魚類養殖業剛開始發展的時候,無論就環保或產業的永續經營面而言,幾乎都沒有好好進行,養魚污水只是眾多問題的其中之一。在東南亞和墨西哥,養蝦業者大舉砍除沿海的紅樹林來建造養蝦池;在歐洲及美洲,鮭魚養殖場中的魚群密度過高,助長了疾病與寄生蟲的蔓延,自養殖場逃脫的魚有時候會將疾病傳染給當地魚類。更糟糕的是,水產養殖業其實會造成整體魚產量的淨流失(至今仍是如此);野生的餌料魚(也就是人類不愛、但可供較大型野生魚類吃的廉價小型魚種)被大量捕撈、磨碎製成飼料,用來餵養更大、更美味、更昂貴、廣受人們垂涎的養殖魚類。

顯然,這些弊病對養殖業並無好處,因此業界發明了許多創新的解決辦法,可娜藍水牧場將養殖場建造在近海洋流中的策略就是一例,其他養殖業者則開始在魚欄附近繁殖藻類及濾食性動物(例如軟體動物),來幫忙吃掉魚的排泄物。整個業界(包括淡水養殖場在內)透過飼養方式及飼料配方的改良,減少了飼料中的餌料魚用量,並降低了疾病發生率,也讓魚隻長得更快。不過,要讓環保團體把養殖魚類從「拒絕購買」的清單中剔除,恐怕還需要一段很長的時間。
  一些腦子動得快的人正在測試一種更大膽的做法。每個國家對海岸線外200浬(1浬=1.852公里)內的海域都有絕對的管轄權,這片廣闊的疆域是可用於生產糧食的處女地;在美國周圍,領海的面積就有340萬平方浬。業者以大型螺旋槳控制沉入海裡的養殖箱,讓它隨穩定的洋流漂游,幾個月後再回到原點或附近位置,提供市場所需的新鮮魚貨。
  海洋工程師高弟(Clifford Goudey)曾擔任美國麻省理工學院的近海水產養殖工程中心主任,他於2008年底在波多黎各外海測試了世界第一台自動推進的潛水養魚箱,這座箱籠是一個直徑約19公尺的大球體,配備一對約2.5公尺的推進器,具有驚人的機動性。高弟希望能在可預知動向、每九個月橫越加勒比海的洋流中,陸續放出幾十個移動式養殖箱籠。

拿小魚養大魚

  海水(鹹水)養殖最難解決的問題,是必須使用野生的小型魚類來做為大型養殖魚類的食物(養殖業並不飼養小魚,因為捕捉這些小魚並將牠們磨製成魚粉及魚油的產業已相當成熟)。我與席姆斯爬上一艘老舊的美國海軍運輸艦,這艘運輸艦已被巧妙改造成餵食船,刺鼻的腥臭味引起了我對飼料問題的注意。在我走往船舷的途中,一波大浪從側面打來,讓我回想起多年前一趟顛簸的卡車之旅,當時我正穿越密蘇里州一個結了些冰的牧場,要為表親運送養牛的乾草。當我從甲板上一只容量900公斤的大麻袋裡抓起一把油膩的棕色飼料時,那乾草香甜氣息的回憶頓時消失無蹤,這一粒粒的飼料看起來像是給小梗犬吃的狗食,聞起來卻活像是鯷魚空罐頭般惡臭。
  這麼臭並不奇怪:可娜藍水牧場的飼料有30%是秘魯鯷魚。席姆斯解釋,鰤魚能夠全靠蔬菜類食物維生,但這樣養出來的鰤魚並不好吃,而且肉裡不會含有能讓人健康的脂肪酸及胺基酸,這些成份必須來自飼料中添加的魚粉及魚油,這就是問題所在。席姆斯表示:「我們經常遭受抨擊,因為我們是殺魚來養魚。」沿岸的鮭魚養殖業也同樣因此引發眾怒。
  反對者擔心,人們對養殖漁業的需求不斷增加,將導致野生鯷魚、沙丁魚及各種餌料魚種滅絕。在現代養殖漁業出現之前,魚粉大部份用來餵養豬與雞,現在水產養殖用掉了68%的魚粉。不過,飼料配方經過改良之後,用量已經減少,當可娜藍水牧場在2005年開始飼養鰤魚時,飼料中有80%是鯷魚,到2008年初,用量已減少至30%,但不減鰤魚的風味或保健效果,席姆斯表示,他們的做法是提高黃豆粕的比例,並添加家禽加工過程的副產物──雞油。比起把整批沙丁魚倒進養魚箱裡的惡劣做法,這種複合式的飼料粒可說是一大進步,不幸的是,仍然有一些不負責的養殖業者,把這種浪費的習慣視為常態。
  一些比較有智識的養殖業者則會追求損益平衡,也就是使用的餌料魚量要與產出上市的養殖魚重量相等。淡水鯛魚及鯰魚養殖業者已經達到了這個神奇的比例目標,但海洋養殖業者則尚未達成。由於可娜藍水牧場的飼料有70%來自農畜業的蛋白質與油脂,因此目前只需要1.6~2.0公斤的鯷魚,便能生產1公斤的鰤魚,而養殖鮭魚需要的鯷魚則平均為3.0公斤。為了不造成海洋蛋白質的淨損失,養殖業者勢必要減少餌料魚的比例。不過,養殖魚類吃掉的餌料魚,還是比野生同類少得多:野生鮪魚每增加1公斤體重,可能要消耗高達100公斤的小魚。
  但隨著養殖場數量的增加,沙丁魚及鯷魚的捕撈量卻必須再減少。水產養殖是全世界成長最快的食物產業,從1994年以來每年以7.5%的速度擴增,若持續如此,到了2040年,用來製造魚粉及魚油的資源便可能耗盡。因此,西班牙馬約卡高等科學研究學會的全球變遷國際實驗室主任、也是海洋生態學家的杜華德(Carlos M. Duarte)便主張,總體目標是要在大約10年之內,停止任何以野生魚類製品做為飼料來源。
  從藻類提煉ω-3脂肪酸DHA來替代飼料中的餌料魚,可能有助於改善問題。美國先進生技營養公司正試著在飼料中添加一種取自藻類的DHA,含相同DHA的嬰兒奶粉、牛奶及果汁已經在市面上販售。最近,澳洲聯邦科學與工業研究組織的研究人員也首度從陸生植物萃取出DHA。杜華德認為,對農業用地及乾淨水源的激烈競爭,意味著養殖業最後還是得放棄黃豆、雞油及其他陸地生產的農產品,轉而以易於生長的浮游動物及藻類來做為養殖魚的飼料(海藻已經佔了所有海水養殖飼料的近1/4)。
  儘管海水養殖技術已經有所改良,不少知名環保人士及學者仍然反對海水養殖。美國斯克里普斯海洋學研究所的海洋生態學家傑克遜(Jeremy Jackson)表示,他「強烈反對」人工養殖掠食性魚類及蝦(這些基本上都是人們喜歡生吃的海鮮)。他指稱這種飼養方式是「環境災難」,會對野生魚類造成壓力,他並堅持應該將人工養殖列為「非法」。

比養牛更明智

  傑克遜的觀點深獲其他批評者的認同,該觀點認為餌料魚目前已經過度捕撈,因此不應該為了讓少數人享用世界上大多數人永遠吃不到的奢侈食物,而去冒讓餌料魚源枯竭的風險。最好是直接吃沙丁魚及鯷魚這類草食性魚類,而不是人工養殖的高等掠食性魚類。
  席姆斯認同人們應該捕撈食物鏈中較底層的魚類,但他表示,這並不代表我們就應該吃較底層的魚類。他說:「我們應該務實一點,我可以吃比薩上的鯷魚,但我無法要求家人也這樣。如果你用一公斤的鯷魚可以得到一公斤可做壽司的養殖魚,為什麼不讓大家吃他們想吃的東西?」
  某些人對於吃魚(無論來自捕撈或養殖)嗤之以鼻,其立論是如果人們多吃植物性食物,地球及住在地球的人類將會更健康。但是,素食主義並非社會主流,越來越多人的肉食量不斷增加,尤其是越來越富有、越來越都市化及西化的開發中國家人民。世界衛生組織預測,到了2050年,每人平均肉類消費量將增長25%。即使消費量持平,以目前的產量要滿足2050年時的糧食需求量,也可能要增加50~70%農耕及放牧土地。
  基於這個現實,我們不得不將魚產養殖與陸地養殖做比較。魚產養殖若運作得當,可以提供全世界人口所需的大量蛋白質,還能減少農業土地的擴張,以及隨之必須付出的環境代價。
  陸地上的農業生產方式已經用掉了全球陸地的40%。經過長達一萬年的努力,許多重大的問題仍然存在。牛隻吃大量施了重肥的作物,豬與雞的養殖場又因污染而惡名昭彰。沿海養殖場底下的死區,比起墨西哥灣、黑海及其他地區因肥料逕流造成的廣大死區,以及美國奇瑟比克灣因養豬場污水造成的有害藻類滋生,可說相形見絀。
  美國華盛頓州湯森港一位獨立的水生環境顧問布魯克斯(Kenneth M. Brooks)寫道,越來越多的科學家開始比較各種蛋白質生產系統造成的環境衝擊,藉此讓社會大眾可以「集中精力來有效解決最急迫的問題。」布魯克斯估計,飼養安格斯牛所需的牧場面積,比養殖相同重量的大西洋鮭魚所需的養殖場面積多了4400倍以上。更重要的是,鮭魚養殖場的生態系統可以在10年之內復原,但要把一座養牛牧場恢復回成熟的林地,卻需要幾百年。
  在海水中生產蛋白質還有一個更具說服力的理由,就是可能減少乾淨淡水的消耗量。正如杜華德指出,畜牧肉品只佔食物總產值的3.5%,卻消耗了45%的農業用水。他表示,藉由將大部份的蛋白質生產轉移至海洋中進行,「農業將可以明顯成長,用水量卻不會增加。」
  當然,採收並運輸黃豆粕和雞油,以及餵飼魚群等,也會消耗能源並排放二氧化碳。離岸越遠的海洋牧場,燃油的消耗量與排放量越高,但是這兩種養殖方式都比大多數遠洋魚船更有效率。目前,近海養殖要能獲利的唯一方法,是飼養高經濟價值、成本又能夠降低的魚類:一些實驗牧場已經開始在海中飼養具有成本競爭力的貽貝。

環境衝擊有別

  如果向消費者提供更多的魚肉,是滿足全球蛋白質需求的解決之道,那麼為何不乾脆直接捕撈更多的魚呢?許多野生漁源已經枯竭,同時全球的人口以及每人對魚肉的平均需求卻正在蓬勃成長。例如,北美民眾便聽取衛生專家的建議多吃魚肉,以幫助降低心臟病發作的風險,並強化大腦的功能。
  更重要的是,遠洋捕撈船隊消耗大量燃料並排放溫室氣體與污染物。他們還普遍使用一網打盡所有魚隻的捕撈方法,例如流刺網及拖網,造成數百萬海生動物的死亡;研究顯示,漁民在海上捕捉到的魚獲,至少有一半會因為體型太小、超出捕撈配額或種類不對而遭丟棄。很多時候,這種所謂的漁獲副產物在被拋出船外時已經死亡。水產養殖不會有這樣的浪費,席姆斯表示:「業者只捕收養殖箱裡的魚。」
  高弟點出另一個經常被忽視的事實:養殖我們需要的魚,比去捕捉牠們更有效率。養殖魚類將食物轉化成魚肉的效率,也比野生的魚類更高:這些野生魚類必須耗費大量能量來覓食、躲避天敵、尋找配偶及繁衍後代,相較之下,養殖的魚隻不必如此辛苦,因此能將大多數的食物用於生長所需。
  可娜藍水牧場的鰤魚及多數養殖場的養殖鮭魚,在1~3歲時捕收,年齡只有壽司用的大型野生鮪魚的1/3。年齡較小也意味著養殖魚類體內蓄積汞及其他持久性污染物的機會較小,這些重金屬污染可能使成熟的鮪魚及旗魚潛藏對人體健康的危害。
  事實上,全世界的海鮮已有47%來自養殖漁業,1980年養殖業興起時則只有9%。專家預測,到2050年,養殖漁業佔所有蛋白質供應的比例可能會上升到62%。世界自然基金會的水產養殖總監魏樂龍(Jose Villalon)表示:「顯然水產養殖的市場很大,而且會一直存在。反對水產養殖的人是因為不了解。」光看水產養殖的弊病,而沒有比較其他糧食生產方式的弊病,就會有所誤解。水產養殖會衝擊地球環境,沒有任何改善措施能夠消除所有的問題;但每一種食品生產系統都會對環境造成影響,捕撈野生魚、生產牛肉、豬肉及家禽,都會造成相當大的負荷。
  為了鼓勵好的做法,並幫助區別乾淨的養殖場與最差的養殖場,世界自然基金會與其他組織共同創辦了水產養殖管理委員會,希望制訂負責任的養殖業者應有的作業標準,並將委派獨立稽核員為符合標準的養殖場進行認證。該委員會將陸續公佈相關標準,並相信藉由認證制度,能有效鼓勵全世界的100~200家大型海產零售商,購買來自取得認證的養殖場的魚獲,而非試圖直接打擊成千上萬的養殖場。
  海洋保護協會的水產養殖總監李奧納德(George Leonard)也認為,這種產銷認證計畫是一個重要的方法,能鼓勵養殖業者追求更好的永續作業模式。他表示,正如任何一種全球性產業,價格便宜的不法供應商永遠都存在,設定管制性的「基準」能要求美國的養殖業者以負責的態度經營,「不會讓他們無法競爭。」
  這一點非常重要,全世界的20個海上養殖設施當中,只有5個設在美國水域。高弟認為,如果美國政府推出執照制度,允許業者使用美國離岸3浬的近海到200浬以內的領海範圍,將會有更多企業投入這個產業。高弟斷言:「在沒有法規授予租用海域來從事養殖漁業的情況下,沒有投資者會支持美國養殖業。」所有美國的海產養殖場都位在聯邦政府管控、離岸3浬內的水域,只有少數的州(如夏威夷州)允許使用離岸更遠的海域。加州還沒有批准任何的許可,但是州政府估計,永續經營的近海養殖漁業只使用不到該州水域的1%,卻可能每年帶來高達10億美元的收入。

蛋白質供應政策

  為了要成長,而且要能永續經營,養殖漁業還需要合宜的政策及更公平的競爭環境。目前,政府大量補貼燃料的制度,讓拖網及流刺網船隊還能生存,儘管它們已因破壞海床及造成大量漁獲副產物死亡而惡名昭彰;農業補貼也有助於讓牛肉、豬肉與家禽的生產有利可圖,強大的農業遊說還繼續阻止一些試圖減少含氮化肥逕流到密西西比河的努力。布魯克斯表示:「這些傳統的食物生產方式幾乎都沒有遭受到水產養殖業所面臨的刁難。」一般民眾都能接受土地開發,卻認為海洋是不應該開發的荒野,即使開放海洋可能是養活全世界的所有計畫中,最能永續發展的一種。
  聯邦及地方政府的政策轉變,或許很快能促使開放美國聯邦水域,2009年1月,墨西哥灣漁業管理委員會通過一項允許在當地政府管轄水域內進行近海水產養殖的計畫,但這個史無前例的案子仍有待美國海洋暨大氣總署(NOAA)的核准。NOAA將在新的國家水產養殖政策定案之後,才會審核該計畫。這項政策將處理所有形式的產業,可能還包括要制訂一個範圍涵蓋全美國用來規範所有商業活動的一致性準則。NOAA主任盧布成科(Jane Lubchenco)表示:「我們不希望藍色革命重蹈綠色革命的覆轍,一旦做錯了就會有重大影響,而要做錯的可能性太高了。」
  由於需求不斷增加,到底我們應該用什麼方式來生產更多的蛋白質,將是一項困難的抉擇。盧布成科說:「我的目標之一,是要讓我們達到一個境界,就是人們在談到糧食安全的時候,不會只想到穀物及畜牧業,還會考慮漁業和水產養殖業。」杜華德建議,人們應該稍微減輕對土地的依賴,轉向海洋;在海上,我們有機會能以對的方式經營水產養殖,而不是直到40年後才悔不當初。
  至於席姆斯的藍色食物革命,他正在尋求技術的升級。包括清潔漁網的機器人、自動給料器,以及由衛星控制能監控魚類健康狀況與箱籠損害狀況的攝影機等各種工具,都能幫助可娜藍水牧場的人員遠距管理他們的海上養殖場。席姆斯表示:「這不只讓我們可以在海洋中養殖更多的魚,還讓我們能以更細膩的方式養更多的魚。」

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第111期5月號】


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