本文是“12个蓝色经济集群”系列文章之一。.

本文是塑造蓝色经济的 112 个案例列表的一部分,其中重点介绍了 100 个创新案例,然后是 12 个集群,这些集群是将几个案例组合在一起以产生协同效应。.

这些文章由 Gunter Pauli 研究和撰写,并由蓝色经济团队和社区更新和翻译。.

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案例110:集群:红树林、虾和藻类

作者: Gunter Pauli | 2013年3月15日 | 12个集群

执行摘要:

红树林是四种截然不同的生命形式交汇的独特生态系统:有氧生命、厌氧生命(由于潮汐导致水位变化、暴露于空气或浸没在水中)、咸水生命和淡水生命(由于来自内陆和海岸的淡水流入)。为了给沿海开发让路,红树林遭受的破坏程度远超其他任何生态系统。红树林常常被改造成虾塘。然而,白斑病毒摧毁了这些虾塘后,只留下了荒凉的平原。在纳米比亚、坦桑尼亚和厄立特里亚开展了一系列开创性实验后,印度尼西亚海洋事务和渔业部积累了丰富的经验和证据,证明红树林再生是高产海水养殖的基础。这包括红树果实、虾、鱼和藻类的生产和加工,从而在急需资源的土地上形成繁荣的生态系统。结合在中国发现的天然生物群落——海稻的出现,我们可以设想世界海岸线如何应对气候变化和海平面上升,并向一种新的、具有韧性的经济模式演进。
关键词:红树林、藻类、海蓬子、麒麟菜、石斑鱼、虱目鱼、气候变化、海平面上升、寄生虫、山羊、海稻、综合海水养殖、白斑病毒

综合农业系统:从永续农业到岩石花园

1994年,我在东京见到了永续农业的创始人兼灵感来源比尔·莫里森。我发现他是一位胸怀大志、务实肯干的人。他穿着拖鞋走上联合国大学主会议厅的讲台,展示了一系列图片,阐述了如何呵护地球,以及如何利用简单巧妙的矿物质和水循环来实现粮食生产。他展示了动植物之间的交换以及营养、能量和物质的流动如何使原本贫瘠的土地变得肥沃,以及如何在不依赖昂贵投入的情况下提高产量。他提出了一种平衡的人造环境、人文环境和自然环境,并将这一概念拓展到科学领域,甚至将其升华为一种艺术和生活的哲学。莫里森先生于1978年在澳大利亚与大卫·霍姆格伦合作,创立了永续农业。他的理论基础源于约瑟夫·罗素·史密斯1929年出版的著作《树木作物》。在此之前,富兰克林·金也曾出版过《四百年的农民:中国、韩国和日本的永续农业》一书。莫里森先生曾与乔治·陈教授就其理念进行过深入探讨。陈教授是一位毛里求斯籍的卫生工程师,二战期间曾在英国军队服役两年,后获得伦敦帝国理工学院的工程学位,并在美国环境保护署南太平洋地区工作数十年。陈教授不仅在ZERI工作了20年,还精通将污染废水转化为沼气、将粪便转化为土壤改良剂的技艺。这两位导师各自走着不同的道路,我从他们身上都获益匪浅。永续农业是我第一次接触到综合农业。后来,我在新墨西哥州圣达菲郊外的皮库里斯普韦布洛部落工作期间,了解到了岩石花园(也称华夫饼花园或多石花园),这是另一种巧妙的耕作方式,可以将干旱的高地改造成肥沃的土地。这个美洲原住民部落在新墨西哥州的干旱地区发展出了这套农业系统,在西班牙人到来之前,它为14万部落成员提供了水果和蔬菜。西班牙人早在美洲人到来之前就殖民了这片地区,他们强加了自己的农业技术,却忽视了经过几个世纪反复试验才形成的巧妙的螺旋状岩石系统。正如乔伊·萨姆夫人和她的丈夫丹尼(野牛群的首领和部落首领)在我获准参观他们受保护的圣地时所解释的那样,精心挑选的石头会被摆放成一个巨大的、寓意吉祥的圆锥形,在接下来的500年里持续滋养着这片土地。这真是一个惊人的发现,而且很容易理解:阳光、夏日的酷暑、冬日的冰雪、微风以及地衣,都能缓慢地促进土壤中微量元素的释放。这奇妙的自然法则就这么展现在我眼前。后来我才知道,这里正是启发比尔·莫里森构思永续农业理念的地方之一。.

从岩石露头到向其他生命形式的演化。.

这些岩石不仅会随着时间推移释放矿物质,还能在白天吸收热量,夜晚释放热量,从而延长寒冷地区作物的生长季。水流自上而下,沿途携带、释放和吸收矿物质。之后,不同种类的蔬菜就生长在不同类型的岩石上,矿物质含量根据每种植物的具体需求进行调整。这种巧妙的农业方法令我惊叹不已,我很容易想象比尔·莫里森(Bill Mollison)在三十年前看到我刚刚了解到的景象时,该是多么深受启发。后来,我通过罗伯特·哈斯佩尔(Robert Haspel)和琳达·泰勒(Lynda Taylor)——SCI/ZERI基金会的创始人,他们资助了野牛群在皮库里斯普韦布洛(Picuris Pueblo)的重新引入——带领数百名来自外州和全国各地的人们来到新墨西哥州,亲眼见证了皮库里斯人如何成功地将植物、动物和矿物质融为一体。我们发起了一场对话,旨在引入细菌和真菌,并通过我们称之为“自然五大王国”的理念,增强营养、能量和物质的级联循环。这一理念的灵感来源于林恩·马古利斯(Lynn Margulis)的研究。伊万卡·米伦科维奇(Ivanka Milenkovic)与来自塞尔维亚的皮库里斯一家、来自毛里求斯的乔治·陈(George Chan)以及来自哥伦比亚的安东尼奥·吉拉尔多(Antonio Giraldo)携手合作,目标是从现有的系统方法中创造更多价值。伊万卡分享了如何在岩石花园的纤维上培养真菌,乔治演示了厌氧消化器,而安东尼奥则帮助将入侵物种转化为木炭和用于家具及家居饰品的干木。这是我第一次亲身经历,让我意识到我们可以如何传承文化和传统,如何运用土著部落的智慧来满足基本需求,以及一些新的科学理念如何能够将系统的生产力提升到远超其已然卓越的成就之上。 1996年,安东尼·罗代尔邀请我去位于宾夕法尼亚州库茨敦的罗代尔研究所农场,讨论我们在斐济蒙特福特男孩镇开发的综合农业的成果,以及我们计划如何出版这些成果,使其广为人知。罗代尔研究所自1947年以来一直致力于推广有机农业,而我的观点是,有机农业只能告诉你食物里不含什么。我们需要知道食物里含有什么,我们需要知道基于生物多样性的生态系统如何能够生产出比单一种植转基因作物更丰富的产品。看来,我们关于将自然界五大王国纳入综合农业的理念,以及我们对零浪费和零排放的承诺,对于这些有机农业的先驱者来说,似乎有些超前。然而,这些交流并非徒劳。感谢罗代尔的引荐,以及巴厘岛乌布国际竹子基金会创始成员之一乔妮·克拉尔·布鲁斯的努力,我结识了杰罗姆·奥斯滕科夫斯基,他是美国永续农业的创始人之一,自1987年以来一直在落基山脉中部教授永续农业。
我们交流了岩石花园的理念和各自的最新发现。杰罗姆居住在海拔2300米的地方,他的土地以玄武岩为主,小镇也因此得名。玄武岩是镁含量最丰富的地区之一。在传统农业的视角下,在如此高海拔的岩石上种植作物简直是疯了。传统农业由生活在四季分明、土壤肥沃地区的科学家主导,但杰罗姆欣然接受了这一挑战。在落基山脉开启探险之旅三十年后,受比尔·莫里森的启发,杰罗姆将我们关于微藻和地衣的建议融入到他的计划中,甚至开始种植蘑菇,从而确保了在世人认为无法生存的地方实现粮食和营养的自给自足。杰罗姆的温室甚至还种植了香蕉,这一壮举后来被落基山研究所的联合创始人阿莫里·洛文斯先生在山谷更北的地方效仿。

这里没有贫瘠的土壤,也没有污浊的水源。.

创建了拉斯加维奥塔斯(Las Gaviotas)并恢复了热带草原雨林的保罗·卢加里(Paolo Lugari)曾说过,没有贫瘠或肥沃的土壤,只有贫瘠的思想——这些人看不到机遇,因为他们的训练和经验迫使他们用一种非常特定的思维方式看待现实。任何不符合他们现有知识或经验的事物都被视为贫瘠,并会被试图改造以符合市场标准。杰罗姆(Jerome)就是这种逻辑的另一个例子。我们必须如实地观察现实,评估当地资源,并设想如何创造一个营养、物质和能量的级联,使其能够正常运转。
为了阐明我的观点,我带学生们去了纳米布沙漠。1998年,我们去了斯瓦科普蒙德(Swakopmund)和海因蒂斯湾(Heintiesbay)。站在海滩上,身后是沙丘和广袤的沙漠,眼前是冰冷的海水,我们向学生们提出了一个难题:你们能在这里种植水果和蔬菜吗?大多数学生都感到沮丧,因为即使在他们最美好的梦想中,也无法想象在沙漠中种植任何东西。尽管我们都接触过永续农业和岩石花园,但大多数团队成员都急于向我解释为什么这是不可能的。
我们应对世界挑战方式中最重要的转变,并非因为我们认为某些机会不可能就将其排除在外。恰恰是我们认为它们不可能,才使得它们不可能。这就是为什么蓝色经济与法国政策制定者和作家雅克·阿塔利提出的积极经济的逻辑相近。与其试图解释为什么不可能,为什么不专注于这项非凡的努力,首先也是最重要的,是向我们自己解释——有办法让这一切成为可能?如今,海因蒂斯湾的沙滩受益于奥斯蒙德·姆万德梅勒教授建立的一个专门研究中心。姆万德梅勒教授现任纳米比亚大学副校长,当时是农业与自然资源学院院长。我们已经证明,在沙子里种植芦笋不仅可行,而且甚至可以与主导纳米比亚市场的进口食品竞争,而纳米比亚市场却认为种植芦笋是不可能的。

研究海洋与陆地的交界处

在纳米比亚开展的这项实验是首个研究海洋与陆地交界地带的实验。这得益于纳米比亚大学卓越的学术支持。纳米比亚独立后,这所大学不得不进行自我革新,将原本以白人为主导的教育体系转变为能够反映社会现实的体系。副校长彼得·卡特贾维维(Peter Katjavivi)发挥了至关重要的作用,确保这一新方法不仅得到学术界的支持,也得到了纳米比亚开国总统、大学校长萨姆·努乔马(Sam Nujoma)的支持。我们举行了多次会议和访问——校长作为印尼总统的国宾出席了在印尼举行的第三届世界零排放大会——我们还在纳米比亚首都温得和克主办了第四届世界零排放大会,大会的高潮是图恩韦尼啤酒厂的落成典礼。在那里,我们品尝了第一杯用啤酒厂沼气池产生的沼气煮沸的水冲泡的咖啡。
纳米比亚的经验在学术界得到了制度化推广。其学术内容丰富且极具创新性,以至于联合国教科文组织总干事、罗马俱乐部成员费德里科·马约尔·萨拉戈萨主动提出资助纳米比亚大学设立首个也是唯一一个联合国教科文组织零排放教席。日本政府随即表示愿意资助该教席,并由时任零排放研究中心(ZERI)科学顾问委员会副主席的凯托·姆希格尼教授担任。联合国教科文组织为零排放教学提供资金,并资助一个研究团队记录和发表研究成果,使这所新近转型的大学迅速跻身非洲原创研究的前沿,其研究成果随后经过同行评审。由于大学排名很大程度上受出版物的影响,我们成功地确保了我们的工作能够惠及全球的年轻毕业生,他们学习的并非是生活在四季分明的世界中的人们所理解的农业和生态系统,而是通过对每个生态系统所提供机遇的理解。纳米比亚大学已迅速崛起,成为原创学术内容出版领域的领军者。

海豹群是如何觅食的?

其中一项探索聚焦于海豹群落的综合生物系统。在海因蒂斯湾郊外,栖息着一个拥有7万只海豹的繁盛海豹群落。当地居民因为这里散发的恶臭而避之不及。然而,这种气味不仅使人远离,还造就了一个独特而高效的生态系统:幼海豹以优质的海豹奶为食,它们的粪便刺激着微藻的大量生长,这些微藻每24小时就能翻倍,确保母子都能获得丰富的富含微量元素的营养物质,这对它们的生长发育至关重要。随着幼海豹的成长和粪便的增多,丰富的营养物质促进了更多微藻的产生和繁衍。这是一次关于动物、藻类和海藻综合海洋农业的实践经验。
自20世纪50年代起,纳米比亚就开始采集海藻,但直到1975年才将其发展成为一项商业活动,而当地企业家直到1981年才开始进行人工养殖。我有幸结识了金牛座化学公司(Taurus Chemicals)的创始人克劳斯·罗特曼(Klauss Rottman),他在纳米比亚西南海岸的吕德里茨建立了一套完整的海藻养殖系统。他的公司养殖、收获并加工以下海藻:疣状江蓠(Gracilaria verrucosa),用于生产琼脂和寿司配料;巨型褐藻(Ecklonia maxima),用于生产藻酸盐——一种优良的农业水分调节剂,也可用作鲍鱼饲料和肥料原料;石花菜(Gelidium pristoides),用于生产细菌琼脂;以及淡色海带(Laminaria pallida),用于提取药用产品。正是这家位于纳米比亚的小型生化公司,其养殖和收获活动在受寒流影响的本格拉海沟沿岸进行,其贸易部门从纳米比亚延伸至南非西开普省的萨尔达纳湾,让我了解到了可以从藻类中提取的丰富化学品。

桑给巴尔海藻养殖:第一部分

当时担任纳米比亚大学副校长的凯托·姆希格尼教授(Keto Mshigeni)是一位坦桑尼亚人,他在夏威夷大学获得海洋生物学博士学位,并在菲律宾大学完成博士后研究,成为海藻专家。他向我介绍了海藻(Euceuma sp.)的养殖,并带我参观了他在桑给巴尔岛、马菲亚岛和奔巴岛的大型项目。1995年,我与他一同前往桑给巴尔岛的印度洋沿岸,走访了六个村庄。令人印象深刻的是,当地妇女为了采集海藻,不得不趟过海水,或者弯腰将细小的海藻绑在绳子上,以便吸收海水中的营养。然而,只有当沿海地区受到珊瑚礁的保护,免受潮汐侵袭时,这种养殖方式才能有效进行。这又是一个难得的机会,让我得以亲眼见证综合性方法如何不仅修复珊瑚礁,还能保护它们免受炸鱼的破坏——这对于创造收入至关重要,而收入在鼎盛时期曾为23000名妇女提供了生计。
得益于这项开创性工作,桑给巴尔的海藻养殖成为继菲律宾和印度尼西亚之后的世界第三大海藻供应地。农民们只是简单地种植、晾晒和打包收获的海藻,而我开始与坦桑尼亚科学技术委员会(COSTECH)总干事亚顿·科希博士探讨如何创造更多附加值和就业机会,类似于纳米比亚的Taurus项目(规模小得多)。随后,气候变化的影响开始显现。2014年,海水温度上升导致桑给巴尔的海藻产量比鼎盛时期减少了一半,造成了重大的社会挑战。邻近的奔巴岛的农民迅速寻找更深的海域,那里有较冷的上升流供应。这就要求妇女偶尔要游泳。好消息是,由于耕作方式的转变,奔巴岛得以维持其产量,目前占该地区总产量的80%。由于桑给巴尔的妇女从未学过游泳,她们现在面临着一个艰难的选择:要么失去生计,要么学习游泳。

厄瓜多尔虾危机:第二部分

厄瓜多尔环境部长卢尔德·卢克·德·哈拉米略女士邀请我前往基多,参加十个生物多样性极其丰富的国家的部长级会议,探讨与现有自然资源相关的机遇。她之所以对此感兴趣,是因为我1998年在哥伦比亚出版的著作《基于生物多样性的多元化战略》(Estrategias para la Diversificación en base de la Biodiversidad),该书由我与哥伦比亚国家培训和就业署(SENA)合作出版。在这次部长级会议期间,她组织了一系列与行业代表的讨论。当时,虾类产业正遭受白斑病病毒(WSSV)的重创,这是一种流行性疾病。短短几个月内,价值7.5亿美元的出口产业就消失殆尽。大量使用消毒剂和广泛应用抗生素都未能有效控制病毒。更糟糕的是,欧盟已经禁止使用抗生素。
在实地考察研究案例后,我得出结论:此次疫情蔓延的真正原因是红树林生态系统的破坏,以及由于盲目追求产量和效率而导致的虾类免疫系统退化——这种追求迫使虾类以动物蛋白、大豆和玉米为食。本地加工虾的体重中,高达40%最终都成了它们自身的食物。虾充其量是杂食动物,极少是肉食动物或同类相食。当虾被迫食用自己的排泄物,并被喂食完全不适合其消化系统的大豆时,它们的免疫系统退化也就不足为奇了。
该行业咨询了科学家,他们建议对虾进行杂交,甚至基因改造,使其对MSSV病毒产生抵抗力。其他人则建议大规模使用紫外线对环境进行消毒。 2002年,我曾提议,不应允许在红树林移除后留下的空地上继续进行虾类养殖,而应将其与红树林种植相结合进行规划。单一作物种植和工业化不仅减少了陆地上的树木覆盖率,而且使用炸药和酸的破坏性捕捞技术也严重破坏了珊瑚礁。虽然这两种破坏形式都有据可查,但在21世纪初,红树林的移除却鲜少受到关注。然而,破坏这种独特的咸水与淡水、有氧与厌氧环境交界地带的压力,已导致非洲、中东、亚洲和拉丁美洲沿海数百万公里的红树林遭到砍伐。要恢复虾类养殖,必须扭转海洋(珊瑚)和陆地交界地带(红树林)的双重破坏局面。
2004年12月26日,印度洋海啸重创印度洋沿岸,红树林的作用也因此引发了激烈的讨论。专家一致认为,为了兴建豪华海滨酒店和虾场而砍伐红树林,破坏了原本保护内陆地区免受滔天巨浪侵袭的天然屏障。这股巨浪每立方米水重达一吨,势不可挡,摧毁一切。红树林的生态系统服务功能终于得到了认可。尽管灾后人们承认了红树林的作用,但重建计划中从未纳入红树林恢复,也从未将其作为发展可持续虾类养殖的途径。人类吸取教训的速度之慢,有时着实令人惊讶。
2002年,将虾类养殖与红树林相结合的理念曾是一个极具远见的构想,我在ZERI网站上发表的文章《虾类集群》对此进行了总结。文章的重点在于如何创造多重效益,并确保生态系统为虾类养殖提供理想的条件。鉴于虾类养殖(以及大多数其他类型的养殖)最大的成本是饲料,而饲料通常需要从消费地进口,因此不难理解虾苗依赖于红树林中丰富的浮游生物、微藻和软藻。成虾则在水底觅食,尤其喜欢蠕虫和血虾,而血虾在红树林及其周边地区也十分常见。

厄立特里亚的开拓性经验

美国海水基金会创始人卡尔·霍奇斯教授的开创性工作,激发了人们对红树林再生可能性的进一步研究。卡尔·霍奇斯和他的妻子伊丽莎白设想了一个宏伟的计划:将海水引入沙漠,建立海蓬子农场和红树林,以恢复生态系统。然而,真正吸引我的是他们创造收入和就业机会的务实方法。瑞典皇家科学院的卡尔-戈兰·赫登教授向我介绍了霍奇斯先生的工作。我也非常欣赏多伦多大学的爱德华多·布卢姆瓦尔德教授的领导才能,他培育出了能在微咸水(盐度约为海水的三分之一)中生长,且果实和种子产量与海水相同的番茄和油菜。当我得知多伦多大学创新基金会已将这项技术组合授权给卡尔·霍奇斯在厄立特里亚的合作伙伴Seaphire International时,我决定深入调查。
我惊讶地发现,Seaphire International竟然由Exeter Life Sciences控股,这家公司专精于动物克隆技术,后来又与其他基因工程专家合并。然而,我对Carl Hodges及其团队(包括他的瑞典投资人Christer Salén,后者是荷兰海水森林计划的创始人)的诚信充满信心,因此我决定对这个项目抱有希望。在厄立特里亚马萨瓦实施的这个项目,为我树立了海水养殖的新标杆。一条运河开辟了一条咸水河,连接内陆虾类养殖区,滋养了数千棵红树林,并灌溉了海蓬子等农作物。水渗过沙层,最终汇入大海。得益于新生的红树林,沿海沙漠正在变绿,随着时间的推移,红树林的根系能够吸收数百万吨二氧化碳。这片广袤的绿色地带降低了气温,增加了降雨的可能性,改善了当地居民的生活条件,同时也缓解了气候变化的影响。
与厄立特里亚政府的这项合作项目提供了一个重要的学习平台,也是首次尝试综合海水养殖并取得了显著成果。修剪红树林可以促进根系更快生长,固定更多碳,并培育出更具韧性的植株;而修剪下来的树叶则被用作山羊和骆驼的饲料,众所周知,山羊和骆驼会啃食任何灌木,从而加剧沙漠化。得益于亚利桑那大学图森分校詹姆斯·奥利里博士及其团队的研究,海蓬子吸引了卡尔·霍奇斯等创新者的关注。海蓬子是一种原产于墨西哥的耐盐植物,其种子含油量高达30%,远超大豆的20%,同时还含有超过70%的亚油酸,可用于油漆、表面活性剂和化妆品的生产。由于海蓬子能够在其组织中积累盐分,因此可用于修复受高盐度、海水入侵或海平面上升影响的土壤。此外,榨油后,它可作为虾和山羊的优质饲料,并留下纯净的盐。

从红树林-虾类集群中汲取的经验教训

遗憾的是,在厄立特里亚的开创性工作并未超越最初那个有据可查的项目。我为这项努力在2003年因政府内部政治斗争而夭折而感到惋惜。另一方面,我欣慰地见证了红树林再生是可行的,并且被证明是(重建)虾类养殖业的先决条件。此外,红树林-虾类产业集群的逻辑性也得到了强化,其明确的目标是为虾类提供本地饲料,并支持当地的山羊和骆驼养殖业。在厄立特里亚的鼎盛时期,这项计划创造了800个就业岗位,促进了当地经济发展和民生,同时也展现了扭转北非沿海荒漠化的潜力。卡尔·霍奇斯对此深感失望,但他这样一位杰出人物从不气馁,如今他正在全球海水基金会的支持下,在墨西哥索诺拉州的基诺湾重振他的理念。他的团队成员包括曾与他在非洲共事的厄立特里亚海洋生物学家特基·特克莱马里亚姆·安代。卡尔·霍奇斯及其团队在墨西哥项目实施方面持续取得进展的同时,在地球的另一端,印度尼西亚爪哇岛,海洋事务和渔业部于2007年决定启动一项重大计划,旨在通过重新规划红树林种植和虾类养殖,为这个拥有2.5亿人口的国家1.7万个有人居住岛屿沿岸居民提供生计。此前,印尼的虾类养殖业曾遭受与厄瓜多尔和泰国相同的白斑综合征病毒(WSSV)的侵袭。萨沃诺·库苏马德马贾先生是该部的首任部长,该部成立的宗旨是服务于印尼重要的海洋资源。萨尔沃诺先生曾任环境部长,并于1997年在雅加达主办了第三届世界零排放大会。正是在这次大会上,我们探讨了森林再生,特别是红树林和竹林再生的必要性,并强调了将沿海地区转变为当地经济发展中心的潜力。保罗·卢加里出席了此次大会,并强调了以森林再生为基础的当地经济增长的重要性。.

印度尼西亚在综合海水养殖方面处于领先地位

海洋渔业部划拨47公顷土地用于试验,研究在24种不同环境下实施红树林、鱼类、螃蟹和藻类相结合的综合海水养殖模式的可行性。海洋渔业人力资源开发署署长苏塞诺·苏科约诺博士负责该项目,该署由20多个学术机构组成。海洋渔业部长谢里夫·苏塔尔乔先生决定进一步支持这项开创性工作。该研究由东爪哇省泗水市的泗水理工学院开展。由此,泗水理工学院于2007年在东爪哇省帕苏鲁安县普洛克托村成立了红树林研究中心。班邦·苏普拉克托博士和工程师出身的恩当·苏哈迪博士负责设计方案,将废弃的虾塘养殖系统改造为以红树林为基础的综合农业系统。这再次证明,基于最新科学知识的创新商业模式能够将废弃资产转化为价值和就业机会的创造者。东爪哇省省长苏卡沃博士全力支持这项举措,并宣布东爪哇省为海藻经济的发源地。与此同时,新当选的总统首次承认印度尼西亚是一个拥有海洋经济的海洋国家。.

槟城理工学院团队在西海沼泽病毒(WSSV)袭击后废弃的池塘上开展试点项目,种植了超过10万棵红树。这些池塘曾使农民们束手无策。团队秉持着首先恢复当地红树林的理念,设计了多种池塘,其中40%至50%的空间用于种植红树属(Rhizopora sp.)和海榄雌属(Avicennia sp.)红树,剩余的50%至60%用于养殖对虾,例如斑节对虾(Penaeus monodon)。这些池塘受益于潮汐水流。受污染严重的槟城河也因这片茂密的新生红树林而得到保护。采用红树属植物的红树林与对虾养殖相结合的模式,其效率已达到最高水平,在投资成本、运营费用和利润率方面均优于未种植红树的池塘。虾类主要以生态系统提供的散养食物为生,仅少量补充鱼类和螃蟹。红树林起到生物过滤器的作用,并且富含抗氧化剂。该生态系统疾病风险低,其规模也使其成为小型沿海养殖户的理想选择。藻类可以减少无机废物,鱼类可以控制微藻和大型藻类的生长,而海参等底栖生物则可以减少有机废物和富营养化,从而降低池塘对氧气的需求。.

研究人员指出,管理这种以红树林为主的生态系统,除了红树林和虾类养殖之外,还能迅速带来其他益处。软壳蟹很容易在此繁衍生息,而藻类(如江蓠属)则在池塘管理中发挥着重要作用。包括富含ω-3脂肪酸的备受追捧的虱目鱼在内的各种鱼类,以及在中国需求量很大的海参,都可以在同一系统中养殖。红树林果实深受当地居民喜爱,也是推动当地新兴经济的又一重要因素。印尼团队在六年间取得的成就不仅值得我们赞赏,更值得我们钦佩。目前还没有其他任何中心设计并实施过如此多元化的、以红树林再生为重点的海水养殖项目。.

从综合海水养殖到海洋藻类生物炼制

显而易见,这仅仅是一项意义非凡的科学实验的开端,它将引领当地经济转型,并积累了丰富的经验,成功吸引了当地居民的参与。这些居民一度对虾类养殖失去了信心,甚至可能已经忘记了红树林的存在。有趣的是,在政府大力推进规模和种类都堪称世界独一无二的综合海水养殖的同时,遵循生物炼制理念的海藻产业也在同步发展。位于帕苏鲁安县潘达安镇的爪哇生物胶体公司(Java Biocolloids)加工着一种名为江蓠(Gracilaria sp.)的藻类,距离红树林研究中心仅30分钟车程。利诺·帕拉瓦诺先生是一位生物化学家,他早年在威尼斯从事泻湖微藻控制工作,如今正将这项利润丰厚的产业打造成当地经济增长的引擎,并致力于确保农民及其子女在陆地和海洋中拥有美好的未来。从海藻中提取琼脂是一个耗能耗水的过程,但印度尼西亚的海藻产量已达 600 万吨,而当地产量无法满足需求,因此进一步工业化是可能的。.

Java Biocolloid公司目前每天处理20吨藻类,并正准备将产量提高到80吨。虽然商业产品琼脂仅占原材料的7%至8%,但剩余部分是理想的混合物,可以转化为多种高价值产品。生物质和水资源都蕴藏着巨大的潜力。生产1公斤琼脂需要600升水,这凸显了设计营养液-水级联系统以创造更高价值的迫切性。该公司最初设想生产堆肥,现在正转向动物饲料生产。尽管印尼拥有丰富的农业企业和生物多样性,且阳光充足,但它仍然是动物饲料的主要进口国。印尼具备实现并维持动物饲料自给自足的所有必要条件。令人惊讶的是,大豆和玉米已经取代了其他饲料,占据了市场主导地位。正如 Jorge Vieira Costa 教授在访问 Java Biocolloids 公司时所指出的那样,海藻加工为提高动物饲料的质量提供了一个独特的机会。.

新一代海水养殖:更多产品,更多就业机会

我们正在见证新一代海水养殖技术的兴起,它将卡尔·霍奇斯的开创性实验推向了新的高度,拥有广泛的应用前景和灵活的产品组合,能够满足印度尼西亚等沿海国家的关键需求。首先,也是最重要的,我们需要增强抵御太平洋恶劣气候(包括海啸)的能力。人为造成的气候变化也迫使沿海村庄适应海平面上升和盐度增加的挑战。因此,以红树林为基础的综合海水养殖对于保障粮食安全至关重要。然而,许多经济体严重依赖进口冷冻鱼和鸡肉来满足基本需求,并认为这些进口价格低廉,却忽略了食品进口会消耗当地经济资金,造成贫困陷阱。本地生产食品、进口动物饲料的策略收效甚微,因为规模经济和动物饲料成本往往使得本地生产成本过高。最终获利的是动物饲料供应商和设备销售代表。似乎自淘金热以来,一切都没有改变。
红树林养殖业能产生多重经济效益,首先是红树林本身,它们结出的果实可在当地加工。其次,红树林还能产出种类繁多的色素,这些色素甚至可以被制成最珍贵的蜡染服饰之一。这一长达两年的制作过程,有力地提醒着人们,这片区域曾经繁荣一时的纺织业。这种染色工艺需要经过20次洗涤,并结合天然固色,这表明红树林染料不仅得以保留,而且得益于这种综合方法,它们正在强势回归。
正如其他地区所证明的那样,一旦寄生植物能够为红树林补充花期长的花朵,红树林就成为蜂蜜产量最高的生态系统,使得生活在这里的蜂巢成为世界上产量最高的蜂巢之一。然而,就效率和价值创造而言,鱼类养殖也是一个卓越的子系统。选择以藻类和无脊椎动物为食的菲律宾国鱼——虱目鱼(Chanos chanos,在印尼语中称为bangús)与红树林虾养殖相结合,可谓明智之举。虱目鱼在印尼通常被称为ikan bandeng,是一种多刺鱼,早在800年前就已开始养殖。然而,虱目鱼的受欢迎程度取决于是否去除其214根鱼刺。如果不去除鱼刺,这些鱼最终只能沦为猫粮。
印尼海洋渔业部已着手培训工人去除所有鱼刺,使这种富含omega-3脂肪酸的鱼的价值提升了三倍。鱼刺不会被浪费;这种富含钙质的浓缩物会被加工成符合伊斯兰教标准的清真食品。爪哇岛红树林项目以菲律宾大学米亚高分校渔业与海洋研究学院维萨亚斯鱼类加工技术研究所(位于奥洛伊洛市)的原创研究为基础,并与当时由执行董事格拉西亚诺·尤穆尔先生领导的菲律宾工业与能源研究发展委员会合作,开发出多种产品,例如富含钙质的意大利面、鱼皮脆片和虾饲料原料。由于鱼骨和鱼皮的附加值,去骨带来的价值如今已增长至五倍,从而提供了高质量的本地食品。
软壳蟹养殖成功,并在当地市场新鲜销售,深受华人喜爱。海藻也已成为另一个增长点。爪哇生物胶体公司在其网站上宣称“蓝色是新的绿色”,其优势在于积极寻求与其他寻求废物增值的企业合作。首先,Java Biocolloid 确保其大量的水资源消耗并非单一的消耗,而是产生连锁效应。琼脂提取过程中产生的废水富含氮、磷、钾等矿物质,这些废水随后被输送给当地稻农。这使他们能够减少 60% 的化肥用量,从而降低水泵和化学投入成本,同时也减轻了工业废水处理厂的负担。

一条永无止境的价值链

那些已成为可靠供应商的海藻生产商会从Java Biocolloids公司获得一条清洗隧道。由于海藻养殖在浅海沿岸地区进行,因此会带入沙子、底栖生物和贝壳。通过在海藻收获地投资建设海水清洗装置,沙子的含量可以减少一半,从而降低运输成本并提高海藻的价值。该工厂目前仍以每天两吨的速度分离小型腹足类动物的贝壳。贝壳一直以来都被收集起来作为商品出售,但它们是由纯碳酸钙(方解石、文石和球霰石)制成的,而珍珠层(珍珠母)等品种则是由文石和某些弹性生物聚合物(如几丁质)混合而成,很容易转化为其他价值链。
由于Java Biocolloids公司只采用天然工艺,因此可以在现场将碳酸钙转化为药用级钙浓缩物(含40%纯钙),用于生产片剂和口香糖。由于这种原料是通过自然循环产生的,既非提取也非人工合成,因此在牙膏、润肤露、香皂和彩色化妆品的生产中具有很高的价值。这些贝壳是添加钙和备受追捧的白色颜料(E170)的优质原料,可以高价出售。作为一家蓝色经济公司,Java Biocolloids 准备投资开发这些额外的价值链。这些价值链目前主要依赖进口,但由于运抵工厂无需成本,因此可以实现具有竞争力的生产。用这种零成本的原材料替代进口产品,就能轻松在本地市场获得竞争力。因此,我们发现了振兴当地海水养殖相关产业的又一契机。
江蓠废料中含有人体合成甲状腺激素所需的矿物质碘,而甲状腺激素控制着人体的新陈代谢。加工食品的增多和海鲜消费量的减少导致许多社区碘摄入量不足。碘缺乏症被认为是一种疾病,因为它会影响儿童的健康,尤其是大脑发育。世界已经注意到这个问题,世界卫生组织也鼓励食用碘盐。早在1997年,我就撰文指出,欧洲向非洲和亚洲出口补贴碘盐的做法已经过时。碘盐应该在海藻加工过程中就地生产。我曾徒劳地向桑给巴尔的海藻养殖户提出过这个建议,他们宁愿接受欧盟补贴下廉价出售的碘盐。我不禁思考,当欧洲援助机构不愿投资建设食品和动物饲料一体化加工设施,使碘成为循环利用的一部分时,发展合作究竟走向何方?这些机构宁愿花钱让欧洲人在食盐中添加合成碘。我必须承认,那些沉迷于年度资金注入的欧洲游说团体至今仍然占据上风。
爪哇生物胶体公司(Java Biocolloids)的固体废弃物占其总产量的92%至93%,其中碘含量为15至25ppm,与碘盐中的碘浓度相当。这意味着,如果这些废弃物最终进入人类和动物的食物循环,那么相关产业将直接促进健康,尤其是在印尼高原地区,那里的人们日常饮食中往往缺乏碘。废弃物最直接、最显而易见的用途是堆肥。虽然堆肥可以成功,但从社会和经济角度来看,确保纤维、氨基酸、脂肪酸、脂质以及包括钙(Ca)、钾(K)、钠(Na)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)和锰(Mn)在内的多种元素的回收利用更为合理。尽管有人认为脂肪酸具有生产生物燃料的潜力,但我们认为这是最不可取的。毕竟,我们不想把原本可以转化为食物的东西烧掉!然而,剩余的废弃物仍可通过厌氧消化产生沼气。
红树林和藻类群落的结合为当地经济发展提供了坚实的基础。如果该地区能利用更多现成的生物质资源,我们将能进一步改善养分循环。红树林之外便是稻田。水稻生产会产生多种废弃物,其中米糠尤其富含抗氧化剂。爪哇生物胶体公司(Java Biocolloids)的一项调查还显示,当地酵母资源丰富。正如之前的案例研究中所强调的,酵母含有大量与动物蛋白非常相似的蛋白质,同时还提供维生素B、硫胺素、核黄素和烟酸。利用藻类、大米和酵母这三种在该地区都很丰富的原料,可以迅速建立起日产 100 吨的动物饲料业务,每年生产超过 36,000 吨,以此取代进口的大豆和玉米。进口大豆和玉米的营养价值永远无法与这种混合物产生的营养丰富性相媲美。

下一个前沿领域:应对气候变化

印尼政府和私营部门采取的各项举措如今又增加了一个组成部分:如何应对海平面上升以及120万公顷沿海平原面临的盐碱化风险。我曾前往爪哇岛(印尼)参加第九届世界零排放与蓝色经济大会,该大会由印尼蓝色经济基金会主办,由黛薇·斯玛拉格迪娜女士创立,斯里沃罗·哈里约诺女士担任主席,在雅加达举行。在这次大会上,我清楚地认识到,印尼必须发展海水稻养殖,否则将像桑给巴尔的妇女一样,面临气候变化的挑战。
李康民教授自1994年ZERI科学家网络成立以来一直是其成员,也是陈乔治教授的学生,他在综合水产养殖领域著述颇丰。他的文章《将综合水产养殖扩展到中国海水养殖——鱼类养殖的新趋势》<sup>2</sup>和《可持续海产品的新思路和新方法》<sup>3</sup>总结了他的经验和愿景。李康民教授向我们介绍了中国的一项重大突破。湛江农业学院(广东)毕业生陈日生先生师从罗文烈教授,近三十年前发现了一种形似水稻的野生开花植物。1987年,陈日生开始对这种海稻进行试验,28年后,其种植面积已扩大到133公顷。
他在北京成立了国际海稻生物技术有限公司,拥有80名研究人员。中国农业部随后将试验范围扩大到海南陵水、广东湛江和辽宁盘锦等地的碱性盐碱土壤。这些试验表明,海稻可以在pH值为9.3的土壤中生长,而这种土壤连树木都无法生长。海稻能够耐受饱和水环境,即使在普通海水中涨潮时被淹没三到四个小时也不会出现问题。由于海稻不需要淡水,每吨稻米可节约约1000立方米淡水,且无需施肥。
中国拥有约1亿公顷盐碱地。印度尼西亚拥有约1.5亿公顷沿海盐碱地,其海岸线是世界上最长的。如果两国都能在盐碱地上种植水稻,产量达到每公顷2250公斤,那么中国预计可额外增产2.25亿吨,印度尼西亚可额外增产3.37亿吨。这一生产力突破的结论是,中国和印度尼西亚完全可以自给自足。然而,如果我们再加上本文所述的产业集群——稻草蘑菇种植以及蘑菇收获后将稻草转化为动物饲料——我们就会意识到,这个世界已经准备好在大多数人认为资源匮乏的地方创造丰饶。我们看到数百万个新的就业机会,而另一些人却因为青年失业率高企而担忧恐怖主义和极端主义,所有统计分析都表明,传统的全球化经济模式对此束手无策。这就是为什么我们拒绝接受统计数据并将其视为现实。我们知道,我们必须创造新的现实。

投资和就业

多年来,我们在研究、教育和新建工业设施方面的投资累计已达约2.2亿美元。这些设施的建设得益于各国政府的实物捐助,以及一些未公开的科研和教育预算,例如印尼海洋渔业部提供的资金。我们参与并见证了近二十年来在海藻养殖、红树林恢复和虾类养殖等领域的投资,尤其是在坦桑尼亚、埃塞俄比亚、中国和印尼等地,这些投资是通过其他合作伙伴开展的。尽管如此,这些投资仅占全球总投资的一小部分。然而,我们网络和当地组织参与的项目仍然构成了一笔可观的预算。农业领域创造的就业岗位数量众多,仅在桑给巴尔就达到了2.3万个。一家海藻加工厂在仅以四分之一产能运转的情况下,就雇佣了800名员工。因此,我们估计直接就业岗位数量约为4.2万个。
这个新的海水养殖中心有可能创造数百万个就业岗位,并保障未来的经济活动,使其不再受海平面上升和土地整体生产力提高的影响,从而确保我们不必等待土地生产更多,我们可以更好地利用土地的生产能力,正如零排放研究倡议创立之初的宣言中所提出的那样。

冈特寓言译本

水稻和海藻的种植启发了我早期的寓言故事第24篇《红米》,这篇故事献给豪尔赫·阿尔贝托·维埃拉·科斯塔。寓言故事第13篇《临阵退缩》则分享了在任何地方耕作的可能性,这篇故事的灵感来自约翰·P·克雷文。欲了解更多信息,请参阅……

www.guntersfables.org 或 www.zerilearning.org。.

更多信息

https://www.sciencenews.org/article/sea-shell-spirals

http://www.i-sis.org.uk/Feeding_China_with_Sea-Rice.php

冈特·保利笔下的蓝色经济的又一案例

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