幽靈捕撈的現(xiàn)狀分析與國內(nèi)外研究進展

王 磊，王魯民，劉永利，黃洪亮，余雯雯*，王 越，舒愛艷

(1.中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部遠洋與極地漁業(yè)創(chuàng)新重點實驗室,上海 200090; 2.上海海洋大學海洋科學學院, 上海 201306)

在海洋捕撈過程中，廢棄、丟失和丟棄的漁具統(tǒng)稱為廢棄漁具( Abandoned, Lost or Otherwise Discarded Fishing Gear, ALDFG)。廢棄漁具不僅會造成嚴重的海洋環(huán)境污染問題，還會像幽靈一樣長期在海洋中飄蕩，導致一些魚類或其他海洋生物被網(wǎng)具纏繞而死[1-2]，對漁業(yè)資源造成持續(xù)危害，這種現(xiàn)象稱之為幽靈捕撈[1-3]。幽靈捕撈概念的首次提出是在20世紀70年代中期，并在20世紀80年代后期逐漸受到重視。此外，幽靈捕撈也是公海禁用大型流刺網(wǎng)的原因之一。1995年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)的調(diào)查報告顯示，幽靈捕撈已對捕撈漁業(yè)造成嚴重的負面影響[4]。很多漁具都可以形成幽靈捕撈，并導致生物體因捕獲而死亡，其中以陷阱類漁具最為常見。在過去幾十年中，由于不可降解合成材料的廣泛使用，幽靈漁具的數(shù)量顯著增加，幽靈漁具可以在海洋中存在數(shù)天到數(shù)年[5]。幽靈漁具對生長周期長且緩慢、性成熟晚和生命力低的海洋巨型動物的影響尤為嚴重，其中包括海鳥、海龜、海洋哺乳動物、鯊魚等。

在日本北部的太平洋沿岸，ALDFG占所有海洋垃圾的9%～44%[6-7]。20世紀80年代，F(xiàn)AO認為ALDFG已成為一個全球性問題，并于1995年特別要求各國“盡量減少漁具造成的幽靈捕撈效應的損失”。2009年，F(xiàn)AO表示 ALDFG造成的影響和危害程度在過去50年中顯著增加。ALDFG在從淺海(小于1 m)到深海(大于900 m)的環(huán)境中，都會形成幽靈捕撈，通常大多數(shù)集中于海岸線附近，但某些海洋環(huán)流也可以使ALDFG匯集并造成幽靈捕撈，如太平洋環(huán)流等[8]。

本文梳理了容易造成幽靈捕撈的漁具種類，概括其造成幽靈捕撈的原因，總結(jié)目前世界上對幽靈捕撈的預防措施，并基于幽靈捕撈形成原因提出研究與管理建議，以期為幽靈捕撈的預防與管理提供參考。

1 造成幽靈捕撈的原因

隨著捕撈努力量的持續(xù)增長，幽靈捕撈造成的影響也在不斷擴大。在20世紀70年代和80年代，漁具材料從生物降解相對較快的天然材料，如木材和棉花等，轉(zhuǎn)變?yōu)殡y以降解的合成纖維材料[9]。合成纖維材料的使用延長了ALDFG在海洋中的存在時間，產(chǎn)生持續(xù)的不利影響。同時，捕撈漁業(yè)在20世紀70年代也進入快速發(fā)展期，導致更多合成纖維材料的漁具投入使用，使ALDFG的產(chǎn)生和積聚速度急劇加快。

ALDFG產(chǎn)生的原因主要有[10]：(1)環(huán)境因素，如惡劣天氣，風暴、颶風、旋風，波浪作用和水流，海底沉積物等；(2)網(wǎng)具與其他漁具、船體或海底的纏繞；(3)網(wǎng)具破損，割裂或老化；(4)非法捕撈作業(yè)人員的故意毀壞、拋棄漁具等。

幽靈捕撈的形成原因也因所處海洋區(qū)域和漁場不同而不同。在美國沿海區(qū)域，大約9%的陷阱類漁具是因故意丟棄而造成幽靈捕撈[11]。在土耳其海域，與其他漁具的纏繞是形成幽靈捕撈的主要原因，同時也是造成該區(qū)單船蝦拖網(wǎng)產(chǎn)量下降的主要原因[12-13]。在中國，惡劣天氣或強海流會導致一些漁具被動丟失，同時，在惡劣天氣中捕撈作業(yè)，如果回收漁具過于危險，漁民也會主動放棄回收漁具，大部分丟失和放棄回收的漁具在海洋中會形成幽靈捕撈。

2 幽靈捕撈的研究進展

對幽靈捕撈的首次研究是在20世紀60年代[14]。為了分析幽靈捕撈的研究現(xiàn)狀，本文以Web of Science 核心合集 (1985—2019)數(shù)據(jù)庫為檢索源，通過文獻檢索國內(nèi)外學者在國外期刊的發(fā)文量，檢索條件：主題=“ghost fishing”或者“derelict fishing gear”或者“ALDFG fishery”或者“DFG fishery”，共檢索出431條國內(nèi)外關(guān)于此領(lǐng)域的研究文獻。分析可見，自2000年以來，關(guān)于幽靈捕撈的科學研究顯著增加，大多數(shù)發(fā)表在美國、加拿大和澳大利亞等國家的漁業(yè)研究雜志(見圖1)。

目前關(guān)于該方面的研究主要有幽靈捕撈漁具的產(chǎn)生原因及危害，雖然研究成果逐步增多，但由于廢棄漁具很難監(jiān)測和回收，因此研究的論證存在較大難度，包括現(xiàn)有ALDFG的監(jiān)測及模擬，估算ALDFG于海洋中存在時間的變化規(guī)律等，都還停留在理論階段。結(jié)合現(xiàn)有國內(nèi)外針對幽靈捕撈的研究情況，將幽靈捕撈漁具分為4種類型：陷阱類、刺網(wǎng)類、拖網(wǎng)類和其他ALDFG。

圖1 幽靈捕撈國際文獻進展情況Fig.1 Progress of international literature on ghost fishing

2.1 陷阱類

在世界各地海洋漁業(yè)中，陷阱類漁具是捕捉螃蟹、龍蝦、章魚、海螺等的常用漁具。陷阱漁具通過放置誘餌，可以吸引目標和非目標生物進入漁具內(nèi)部，一旦進入，這些海洋生物就成為一種新的誘餌。此外，也有一些海洋生物會進入這些陷阱漁具內(nèi)尋求庇護。當這些陷阱類漁具被丟棄，在陷阱漁具內(nèi)部的海洋生物由于饑餓、捕食等原因死亡時，就可以稱之為幽靈捕撈現(xiàn)象。陷阱類漁具的結(jié)構(gòu)一直備受爭議，隨著合成纖維耐用網(wǎng)衣材料及剛性框架結(jié)構(gòu)的應用，陷阱類漁具在變?yōu)橛撵`漁具后的危害變得更顯著。

在加拿大圣勞倫斯灣的雪蟹(Chionoecetesopilio)陷阱漁業(yè)中，早期冰蓋運動是陷阱漁具損失的主要原因；每個漁民每年平均約損失24個陷阱，導致漁業(yè)23年內(nèi)估計損失19 000個陷阱[15]。利用ALDFG模擬，估算有94.6%的雪蟹受到幽靈捕撈，質(zhì)量可高達48.2 t[16]。AL-MASROORI等[17]進行了一項實地研究，以量化阿曼蘇丹國(Sultanate of Oman)5個傳統(tǒng)漁場的陷阱類漁具的幽靈捕撈量。在2000年11月下旬至2001年7月中旬期間，放置了25個陷阱，深度介于16～36 m之間。每個陷阱每天產(chǎn)生的幽靈捕撈量估計為1.34 kg，并隨著時間的推移而減少。以一個指數(shù)模型來估計陷阱幽靈捕撈量，預測 3個月和6個月的每個陷阱幽靈捕撈量分別為67.27 kg和78.36 kg。陷阱類漁具在海洋環(huán)境中不會迅速降解，ARTHUR等[11]研究了幽靈捕撈對環(huán)境影響的長期性，評估了陷阱類漁具的幽靈捕撈效應存續(xù)時間，美國維京群島為0.3年，阿拉斯加為6年以上，其他大部分漁場平均在1到2 年之間。其中一些陷阱在研究結(jié)束后的幾年內(nèi)仍然在幽靈捕撈，這表明對于幽靈捕撈持續(xù)時間的估計是比較保守的。HAVENS等[18]調(diào)查了被遺棄的藍蟹(Callinectessapidus)陷阱，結(jié)果表明陷阱損失率估計為30%，不同使用年限的陷阱之間的捕獲率沒有差異。實驗期間遺棄陷阱持續(xù)捕獲生物至少1年，并且表明即使網(wǎng)具材料正在腐爛(或已經(jīng)腐爛)也仍然可以產(chǎn)生幽靈捕撈。

為了評估幽靈捕撈在各種規(guī)模的陷阱漁具中的影響，需要知道各種變量，包括單位捕撈努力量漁獲量CPUE (catch per unit effort)、漁獲物的死亡率、廢棄陷阱漁具的數(shù)量以及魚類捕獲的時間長度。另外還有一些其他信息，例如目標漁獲與兼捕漁獲的數(shù)量、ALDFG幽靈捕撈效率以及漁民陷阱的年損失率等。如果將每天每個陷阱捕獲的動物數(shù)量作為標準，CPUE范圍為0.04～0.5，死亡率為2%～90%，那么陷阱漁具幽靈捕撈的時間可以從幾天到幾年不等。陷阱的年損失率在不同的漁業(yè)和漁場中也有很大差異，從7%到50%不等。雖然陷阱漁具的數(shù)量未知，但約41%至66%的陷阱類ALDFG可造成幽靈捕撈(表1)[19]。

表1 廢棄漁具的影響評估Tab.1 Summary of estimated impact of ALDFG

2.2 刺網(wǎng)類

刺網(wǎng)是一種廣泛用于海洋、河口和淡水水域的被動式漁具，通過帶有浮標的浮子綱與帶有沉子的底綱，在水中形成垂直網(wǎng)墻，目標或非目標生物(通常是魚類，還有無脊椎動物)穿過網(wǎng)衣時就會被勾刺或纏繞在網(wǎng)中[20]。刺網(wǎng)很容易纏繞于人工魚礁或天然礁體上，在很長一段時間內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生幽靈捕撈效應。1992年，聯(lián)合國暫停了公海大型(長度大于2.5 km)流刺網(wǎng)漁業(yè)(聯(lián)合國第46/215號決議)，但小型的流刺網(wǎng)、定置刺網(wǎng)和其他類型的刺網(wǎng)仍在全球范圍內(nèi)繼續(xù)使用。DAGTEKIN等[21]統(tǒng)計分析了土耳其黑海沿岸使用的刺網(wǎng)總數(shù)量和丟失數(shù)量，在2015年2月至2016年12月期間，對15個省的158個漁港進行了實地調(diào)研并通過計算得到，整個黑海中丟失的刺網(wǎng)總量為每年投入總量的1.52%。

刺網(wǎng)漁具在廢棄后會持續(xù)捕獲目標和非目標生物，如魚類、無脊椎動物、海洋鳥類和哺乳動物等[22-24]。TSCHERNIJ 和LARSSON[25]通過實驗來研究刺網(wǎng)丟失后的捕獲效率，于1998年9月和1999年5月，在波羅的海南部的漢霍灣刺網(wǎng)漁場布置了24頂刺網(wǎng)，試驗調(diào)查時間為27個月，漁獲物主要包括鱈魚和比目魚。前3個月，發(fā)現(xiàn)“丟失”網(wǎng)的相對捕獲效率迅速下降80%，此后穩(wěn)定在初始水平的5%～6%。在27個月之后，刺網(wǎng)還會繼續(xù)捕獲魚類；同時，試驗也發(fā)現(xiàn)，長時間曝露光照下的刺網(wǎng)捕獲生物的個體有變小的趨勢。HUMBORSTAD等[26]于2000年7月和2001年6月在挪威中部海岸的格陵蘭大比目魚漁業(yè)研究中研究了丟失刺網(wǎng)的漁獲量，發(fā)現(xiàn)刺網(wǎng)的幽靈捕撈效應隨著浸泡時間逐漸降低，45天后其捕獲能力約為漁業(yè)生產(chǎn)刺網(wǎng)捕獲率的20%～30%，但會持續(xù)產(chǎn)生幽靈捕撈作用。

2.3 拖網(wǎng)類

拖網(wǎng)是通過一艘或多艘船帶動，在海底或靠近海底(深層或底層拖網(wǎng))或在中間水層中(中層或中上層拖網(wǎng))拖曳的漁具[27]。拖網(wǎng)的高價值會讓漁民努力找回丟失的漁具，但仍然會有很多拖網(wǎng)丟失，并沉積在海灘和珊瑚礁上[28]。在夏威夷，從1998年到2002年的與漁業(yè)有關(guān)的海洋垃圾調(diào)查顯示，海洋廢棄物主要由拖網(wǎng)或圍網(wǎng)組成(83.6%)，其余為刺網(wǎng)。拖網(wǎng)漁具成為幽靈漁具后捕撈魚類的概率較低，其中原因之一就是拖網(wǎng)使用了多股合成纖維網(wǎng)線，它具有比刺網(wǎng)單絲更大的直徑，可見度高，容易被魚類感知。但廢棄拖網(wǎng)一旦成為幽靈捕撈漁具，可持續(xù)捕撈58天到20多年的時間，且造成魚類的死亡率往往非常高，為73%～100%(見表1)。這些幽靈漁具沒有特定的捕獲目標，硬骨魚、鰩魚、甲殼類動物和魷魚都會被捕獲[29]。

2.4 其他ALDFG

廢棄延繩釣也是一種ALDFG，但它的幽靈捕撈作用相比網(wǎng)具和陷阱要低，因為只有被釣鉤捕獲的生物才會死亡，而釣鉤一般一次只捕獲一個生物，但廢棄的延繩釣比刺網(wǎng)和陷阱漁具更容易導致海洋生物的纏繞和棲息地的破壞[5,8]。BATTISTI等[30]首次報道了關(guān)于地中海沉積的漁線和魚鉤的數(shù)據(jù)，在1.5 hm2的采樣面積上，共收集了637.62 g(42.5 mg·m-2)的釣魚線。其他如人為拋棄的金屬框架、繩索、電纜等漁業(yè)廢棄物，都有可能對海洋生物進行幽靈捕撈及對海底環(huán)境造成損害。

3 幽靈捕撈的預防與應對措施

3.1 ALDFG的預防措施

3.1.1 漁具標記與捕撈管理

幽靈捕撈的預防是為了盡可能地避免對海洋生物的損害，減少漁業(yè)經(jīng)濟損失。有些相對簡單的途徑可以采用，例如使用便于回收并可及時有效處理的漁具和裝備；配置漁具回收船，用以回收廢棄漁具[8]。漁具上進行權(quán)屬標記可以明確漁具的所有權(quán)并有助于避免丟失，標記應該標在漁具本身以及所屬配件的表面(例如標記于蟹籠和浮標)[31]。利用GPS、海底測繪技術(shù)、無人機等可以幫助尋找丟失漁具，并識別海底可能導致漁具丟失的障礙物[32-34]。目前大型漁具也可以配裝信號發(fā)射裝置進行衛(wèi)星跟蹤，但這種技術(shù)在漁業(yè)作業(yè)中成本過高。適當應用上述技術(shù)方案都有可能減少漁具在海上的丟失。在許多國家和地區(qū)，明確規(guī)劃設(shè)定航道及捕撈區(qū)域可有助于減少螺旋槳毀壞漁具。在一些地區(qū)(如美國蒙大拿州等)，禁止在航行區(qū)域放置漁具[35]。另外，對漁民進行相關(guān)幽靈捕撈與環(huán)境資源保護的培訓教育，也可以增強漁民對重要物種的保護意識，降低幽靈捕撈對生態(tài)環(huán)境的影響。

3.1.2 新型生態(tài)型漁具的使用

生態(tài)型漁具的研制與使用也可以大大降低幽靈捕撈的影響，特別是減少ALDFG持續(xù)捕魚的能力。如美國的BROADHURST 和MILLAR[36]研究了陷阱漁具安裝降解逃逸裝置對于漁獲物捕獲效率、損害和死亡率的效用，與傳統(tǒng)的陷阱漁具相比，具有逃逸裝置的陷阱漁具幽靈捕撈造成的損失有一定程度的降低。

采用可生物降解材料制備的網(wǎng)具、陷阱或籠壺等(或網(wǎng)具部分)可以減少幽靈捕撈，可生物降解漁具或繩索可以在使用一定時間后因降解失去捕魚功能[37-39]。石建高[40-41]項目組采用特種技術(shù)對淀粉基生物降解材料進行了化學接枝及物理改性，開發(fā)出高強高韌且具有良好適配性的可降解纖維繩網(wǎng)新材料。KIM等[42]采用82%的聚丁二酸丁二酯和18%的聚丁烯二烯二聚丁二烯共混制備了一種可生物降解的刺網(wǎng)。與常規(guī)尼龍單絲相比，相同直徑的可生物降解單絲表現(xiàn)出更高的斷裂強度和伸長率。在可生物降解和常規(guī)尼龍網(wǎng)之間的捕撈效果比對分析顯示，黃花魚的捕獲率相似。海洋生物在海水中浸泡24個月后，可生物降解的單絲開始降解。GRIMALDO等[43]在商業(yè)捕撈條件下測試由可生物降解樹脂聚丁二酸丁二酸酯—己二酸—對苯二甲酸酯(PBSAT)制成的刺網(wǎng)，比較它們的捕撈性能與傳統(tǒng)尼龍(PA)網(wǎng)的捕撈性能。與尼龍相比，生物可降解的材料蠕變性更差，但可生物降解的刺網(wǎng)具有減少幽靈捕撈和白色污染的巨大潛力。此外，美國華盛頓州的珍寶蟹(Calappaphilargius)捕撈陷阱使用可降解的棉繩，在布置后平均126天降解，而使用不可降解的合成纖維繩索的陷阱漁具則會延續(xù)捕撈超過 2年[44-45]。此外，如果采用較小直徑的繩索可能會進一步減少陷阱漁具幽靈捕撈的時間。一些漁具在繩索解體后由于其構(gòu)造及海洋污染等影響，仍然存在幽靈捕撈作用。目前，雖然國外已經(jīng)有將可生物降解材料應用在籠壺和流刺網(wǎng)等漁具上，但捕撈效率仍然不夠理想，而漁獲量下降等原因使?jié)O民難以接受降解材料漁具。

3.2 ALDFG的應對措施

為了控制幽靈捕撈，除了施行一定的預防措施外，如何應對產(chǎn)生的ALDFG也至關(guān)重要，即漁具的清除與回收。漁具清理回收首先需要進行調(diào)查，以確定問題的嚴重程度以及重點清理工作的方向。簡單的方法可以通過直接觀察，也可以使用側(cè)掃聲納技術(shù)來查找海底丟失的漁具。由于漁具形狀的特點，陷阱類漁具在側(cè)掃聲納上相對容易識別。在意大利North Adriatic outcrops的 ALDFG清除工作中，首先采集ALDFG和周圍生態(tài)系統(tǒng)的基本信息，例如漁具類型、大小、位置、纏繞程度和代表性物種信息，然后由專業(yè)的潛水員下水檢查ALDFG，小型ALDFG或其部件很容易被移除，必要時也可使用升降氣球，在移除它們之后，還要檢查是否存在纏結(jié)/夾帶的海洋生物[29]。由于潛水限制，清理和回收工作的范圍有限，刺網(wǎng)的回收水域一般操作深度不超過30 m。

許多政府(國家或地區(qū))提供資金或成立漁具清理項目，如美國加州的漁具回收項目和廢棄蟹籠清理項目、澳大利亞幽靈漁具回收項目等，這些項目在不到10年內(nèi)收集了超過10 000套幽靈網(wǎng)具[46]。海洋中的廢棄漁具可能來源于全球各沿海國家，但清理往往成為某個國家或地區(qū)的問題[47]。由于成本高昂，并且能夠開展的范圍有限，幽靈漁具的清理和回收項目的實施程度有限。廢棄漁具清理項目的成本效益分析表明清理項目收益是可觀的[28]，在美國華盛頓州的普吉特海灣，回收廢棄刺網(wǎng)的價格為1 358美元，而在該類網(wǎng)的整個生命周期中，通過幽靈捕撈太平洋螃蟹而造成的損失達到19 656美元(1:14.5的成本效益比)[48]。

4 展望和討論

幽靈捕撈問題是世界性問題，然而對ALDFG的數(shù)量、幽靈漁具種類的比例、捕獲率和死亡率等數(shù)據(jù)，世界上許多地區(qū)都沒有開展過詳細的調(diào)查與統(tǒng)計，因此無法進行幽靈捕撈的影響估量。我國也尚未開展此項調(diào)查工作，建議圍繞不同區(qū)域開展調(diào)查研究，收集幽靈捕撈的重點數(shù)據(jù)，例如調(diào)查目標物種和受關(guān)注的當?shù)匚锓N，以及這些物種可能受到幽靈捕撈的影響程度并進行量化分析。

要減少幽靈捕撈，相關(guān)部門應從根源上防范和減少幽靈捕撈對海洋的影響，加強對漁具生產(chǎn)、使用和回收環(huán)節(jié)的監(jiān)管。同時，先進的漁具標記技術(shù)也是漁業(yè)管理中不可或缺的一個環(huán)節(jié)。物理標簽、化學標識、彩色編碼、射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)、無線電信標以及衛(wèi)星浮標等，是目前可使用的部分標記方法。標記漁具能夠確定其所有者，鼓勵對漁具進行負責任的管理。

在生態(tài)漁具方面，設(shè)計可避免幽靈捕撈的新型生態(tài)型漁具，在漁民接受度和選擇物種的釋放率之間進行權(quán)衡。對目標漁獲和兼捕漁獲等海洋生物進入漁具后的存活時間開展研究，使生態(tài)漁具在生物存活時限內(nèi)得到降解以釋放生物，降低幽靈捕撈的影響。通過與漁民合作，將改進后的新型生態(tài)型漁具交給漁民試用，從而發(fā)現(xiàn)問題并逐漸優(yōu)化，直到漁民接受并使用生態(tài)型漁具。

此外，還應進一步研究如何降低漁具損失率和幽靈捕撈率，加強漁具回收及清理工作。可以通過增加捕撈漁具的抗風浪性來降低漁具的損失率；通過集成遠程感知可以幫助在多個尺度上識別水下的ALDFG或海上漂流的漁具碎片[49-50]；多學科交叉研究利用海洋環(huán)流和潮流等理論模擬ALDFG易于集聚的場所。ALDFG的監(jiān)測和模擬對確定ALDFG的減少和測定漁具幽靈捕撈的時間長度具有重要意義。

國內(nèi)關(guān)于漁具幽靈捕撈的問題已逐步獲得政府及研究機構(gòu)的關(guān)注，但相關(guān)研究尚在起步階段。目前，我國正在開展?jié)O具標識、漁具的準入管理和漁具的標準體系研究等工作，這也是我國ALDFG管理和預防工作的先決基礎(chǔ)，建議后續(xù)加強漁具規(guī)范管理，監(jiān)督執(zhí)行力度，同時，在漁具回收與清理方面，研究制定關(guān)于補貼漁民回收廢棄漁具的相關(guān)政策，鼓勵漁民回收廢棄漁具并投入資金支持關(guān)于生態(tài)漁具的研究和生產(chǎn)應用，從根源上減少ALDFG的產(chǎn)生[40]。隨著管理的加強和新型漁具的研究，幽靈捕撈的影響必定會逐步減少，這也是海洋環(huán)境和漁業(yè)資源保護以及捕撈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要研究方向。