水產養殖的大膽實驗
水產養殖是餵養全球人口的重要產業，但長期因耗能、製造污染等問題遭詬病。科學家和養殖業者正試圖洗刷此污名，在美國緬因州沿海開發創新養殖技術，並拯救岌岌可危的海上經濟。
紐威爾（Carter Newell）擁有並經營淡菜養殖場，是美國緬因州（Maine）產量最高者之一，某個春寒料峭的早晨，我和他及兩位船員一起搭船前往他取名為「孟博」（Mumbles）的水上駁船，這艘18×7公尺大的駁船當天停泊在達馬里斯科塔河（Damariscotta River）半鹹水河口的一處平靜小海灣上。紐威爾曾在英國威爾斯（Wales）的一座海邊小鎮進行研究，駁船就是以該小鎮為名，它和一個裝了鋼架的浮筏拴在一起，浮筏上掛著數百條繩索，每條超過13公尺，上面長滿數千隻不同生長階段的淡菜。
刺骨寒風吹得我瑟瑟發抖，一名船員從駁船踏上浮筏，找出可收成的淡菜串，紐威爾留在駁船上操縱一台約5公尺高的起重機，逐一把選定的繩索拉上來，而這宛如耶誕樹的繩索，每條都長滿了約3000顆淡菜。接下來，一把超大刷子把這些雙殼貝類從繩索一掃而下，落入一個巨大的不鏽鋼桶。另一台機器把牠們裝入一個可容納一頭小象的厚實塑膠袋，接著再倒入輸送帶，進行刷洗、分類並裝袋。紐威爾花了數十年才設計出這套帶有小說人物威利．旺卡（Willy Wonka）巧克力工廠風格的笨拙裝置，期間面臨許多挑戰，例如必須保護這些淡菜不受洶湧的海浪及貪婪的絨鴨（eider duck）影響，終於在歷經代價高昂的試誤過程後一一克服。
擁有海洋生物學博士學位的紐威爾一邊監督當天清晨的收成過程，一邊談論科學原理：浮游生物的動力學、硝酸鹽化學濃度在冬季增加的原因、如何只靠三幅衛星影像來繪製緬因州海岸線完整的葉綠素含量地圖。不過，談話內容主要還是關於淡菜，包括牠們的生命週期、地理分佈、如何烹調（大蒜千萬不能省），以及最重要的，如何在不砸大錢的情況下把牠們養到最好。他告訴我：「水產養殖是無法快速賺錢。」
事實上，水產養殖可能很快就會變成緬因州那些謀生不易的海鮮產業工作者僅存的獲利途徑。由於過度捕撈、寄生蟲及海溫上升等各種危機，該州所有商業化漁業幾乎都如自由落體般墜落。緬因州的鱈魚及當地的蝦子產業早已沒落；過去20年來，野生淡菜捕撈量從1135萬公斤下降到只有408萬6000公斤；目前最賺錢的龍蝦捕撈工作，正往較冷的加拿大水域北移。凡此種種，對風光一時的緬因州海上經濟都不是好兆頭：該州漁民的平均年齡超過50歲，顯示許多年輕人對這類工作已失去信心。
隨著野外捕撈漁業一個接一個倒下，緬因州的未來，或者也有人說，整個海鮮產業的未來，可能要寄望於水產養殖，即水生植物和動物的養殖。回顧歷史，集約養魚場背負許多惡名：減低生物多樣性、破壞棲地、濫用抗生素及罔顧動物福祉，尤其在亞洲及拉丁美洲最為嚴重；而近年來，魚類大量死亡等問題也一直困擾著北美地區。但紐威爾代表了以兼顧經濟及環境永續的創新方法來養殖水產的新一代科學家，他那笨拙的淡菜養殖設備，產量是傳統淡菜養殖場的三倍。而且加上自由漂浮的淡菜幼蟲會自然附著於繩索上，攝食從身邊漂過的浮游植物，紐威爾的養殖場不需要人工飼料或能源，這對環境和養殖場的收益來說，都是有利的。
還有一項更具爭議性的有鰭魚類（例如鮭魚及青甘）養殖實驗也正在緬因州進行，養殖方式包括利用巨大的海上箱網，或者較新近的做法，採用設置在陸地上的巨大水箱讓數千公噸的有鰭魚類繞著水箱游動，猶如重罪犯人在監獄空地上踱步。這些養在循環水產養殖系統（RAS）的魚類，吃的是經過科學方法設計的飼料，若有需要，還可投入抗感染藥物。供魚兒逆流巡游的水流是人為產生，而照射在牠們身上以加速生長的LED光源，也是人為控制，每天最長可連續24小時。這是個超現實的場景，但支持者宣稱，RAS是撐起緬因州漁產經濟、同時滿足美國國內不斷增加需求的絕佳辦法。擔任緬因州水產養殖研究網絡（Aquaculture Research Network）主管的微生物學家布查德（Deborah Bouchard）說：「美國的水產品有極大的缺口。」美國高度依賴從其他國家進口魚類，「緬因州可藉此機會填補這個缺口。」緬因大學海洋學家兼海洋科學院院長湯森（David Townsend）說，緬因州具備兩項利於漁業養殖的重要特性：寒冷且養份豐富的水域，以及劇烈變化的潮汐，能把這些營養物質分送至整個水體。「我們的沿海水域極具生產力。」
但是大規模養殖肉食性魚類，讓一些科學家感到不安。循環水箱每天必須耗用大量能源來驅動並過濾數百萬到數千萬公升的水，而這些水中仍帶有廢物，可能污染附近河川及河口。人工養殖也對這些魚類及其福祉造成影響，史丹佛大學經濟學家兼食品安全與環境中心主任內勒（Rosamond L. Naylor）表示：「以工業規模養殖有鰭魚類，就像以工業規模在陸地上養殖牲畜一樣，把風險降到最低的辦法不是沒有，但代價高昂，而且不是每個人都會落實應採取的措施。」
工業化的水產養殖能否促進緬因州的經濟，而不破壞該州脆弱的生態系？這個問題困擾著科學家、政治家及居民。緬因灣擁有從墨西哥到加拿大之間這段大西洋沿岸中鹼性最低的水體，其微妙的化學成份特別容易受到自然及人為破壞的影響。無論結果如何，緬因州的實驗都將為全球海鮮生產樹立重要先例……
【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人〉2022年第249期11月號】
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