摘要：离岸油气平台（OGP）对海洋生态系统的影响，一直是一个相对被忽视的领域。它们就像是海洋中的“黑马”，既有可能成为生机勃勃的“绿洲”，也可能是隐形的“地雷”。早年间，离岸油气平台大多是为了能源开发而建，并未专门考虑其对海洋生态环境的长期影响；但是后来，随着平台陆

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

译者 | 王芊佳（海洋与湿地·编辑）

【编者按】离岸油气平台（OGP）对海洋生态系统的影响，一直是一个相对被忽视的领域。它们就像是海洋中的“黑马”，既有可能成为生机勃勃的“绿洲”，也可能是隐形的“地雷”。早年间，离岸油气平台大多是为了能源开发而建，并未专门考虑其对海洋生态环境的长期影响；但是后来，随着平台陆续退役，许多OGP的拆除和退役工作已经或即将展开，但相关的生态影响评估研究还不够深入，尤其是退役后的生态演变和这些平台对生物群落结构及功能的长期影响尚不明确。科学家们决定从生态角度深入挖掘这些平台在生命周期末期的作用，搞清楚它们是到底是破坏性的、还是让海洋生态系统“因祸得福”，从而为后续的管理和决策提供一份“有理有据”的科学指南。

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到一篇在2024年4月在《公共科学图书馆·可持续性与转型》期刊上发表的论文，由Irene S. Fortune等学者共同完成，该研究对离岸油气平台的生态影响进行了系统性的回顾，并提出了关于平台退役和管理的建设性建议，为全球海洋生态保护提供了重要的科学依据。（按/王芊佳）

本文约12000字，阅读约18分钟

人类在海洋中的离岸油气平台从一开始便主要为经济开发服务，对其生态影响的研究较为有限。但随着全球范围内大量OGP逐步接近使用寿命并面临退役，科学界和决策者开始重新审视这些平台对海洋生态系统的深远影响。这篇研究指出，尽管OGP对不同地理区域的生态影响存在显著差异，但普遍而言，这些人造结构为原本以沉积物（如泥沙）为主的环境引入了硬质基质，为多种海洋生物提供了栖息地。例如，该研究表明，这些平台显著增加了局部生物多样性，吸引了鱼类等游动性物种，同时也促进了固着性的无脊椎动物和藻类的繁衍。在一些区域，OGP甚至成为区域性的生物多样性热点。

海上油气平台的多种类型，包括固定式平台（如自升式平台、重力式平台）和浮式平台（如半潜式平台、张力腿平台、SPAR平台、FPSO）等，每种类型都是为了满足特定条件、水深和钻井要求而设计的。上图中，这是一座Lun-A平台，坐落于萨哈林岛东北海域，是一座集钻探、生产于一体的海上油气平台。其独特的四脚混凝土重力式基础（CGBS），由Aker Kvaerner Technology AS和Quattrogemini OY在东方港设计建造，确保了平台在水深48米的稳定性。该平台于2005年建成，为俄罗斯远东地区的能源开发起到了重要作用。摄影：Russian.dissident（CC BY-SA 1.0）

一、简介：应对退役挑战，
迎接海洋管理的新机遇

随着人类活动的加剧，海洋的自然异质性正在逐渐减少，生物多样性也在不断下降。渔业、运输业以及多种污染物、温度变化和酸碱度波动等人为压力，成为加速这一趋势的主要因素。为了应对这一挑战，许多管理措施相继出台，包括扩大海洋保护区以及对工业过程和程序的立法控制。然而，自从人类文明诞生以来，人类已经在海洋中建立了大量人造结构，这些结构不仅服务于粮食生产、运输、商业、能源、娱乐和军事等多种目的，也对海洋生态系统产生了重要影响。尤其是当下，海洋能源系统的可持续管理问题愈发引起关注，包括离岸油气平台和日益扩展的离岸风电基础设施。一个亟待解决的关键问题是，海洋结构的环境遗产、以及未来发展过程中如何考虑其安装、运营的影响，以及退役时的管理问题。

在全球范围内，这些平台分布广泛，从10米~3000米深的海域，从离岸1.6公里~400公里的距离，都有它们的身影。几乎所有海域中都能见到这些平台的存在。任何结构一旦被投入海中，表面就会开始被有机物覆盖，随后各类物种陆续入驻，从细菌、病毒到多细胞动物，逐步形成一个复杂的三维生态栖息地。离岸油气平台的生态作用逐渐受到科学界的关注，而随着许多平台逐步接近使用年限，决定是完全拆除这些结构？还是将其保留作为人工礁？这也成为许多国家和企业面临的紧迫问题。

随着退役速度的加快，了解平台生态系统的作用变得尤为重要。为此，必须识别合适的生态学指标，评估平台生态的局部影响以及对区域海域更广泛的影响。此外，独立的、基于证据的科学研究是评估退役效果的关键，有助于多标准分析，得出最佳的退役方案。

二、研究方法

本研究基于对“Web of Science”（WoS）和ScienceDirect（SD）数据库中经过同行评审的离岸油气平台生态学相关文献的检索，收集了2017至2023年间的相关研究。筛选出的116篇文章涵盖了原始研究论文，而综述文章则未被纳入分析。研究采用关键词如“油气平台”、“生态学”、“生态系统”和“环境”等进行检索，聚焦于与离岸油气平台直接相关的文献。在检索过程中，排除了陆地油气设施、非OGP海洋结构（如船体、船舶残骸、风能和潮汐能结构等）及政策与工程类的文献。

三、研究进展

随着退役进程的加速，关于离岸油气平台环境影响的研究逐渐增多。例如，在“油气退役”这一主题下，2014年之前每年发表的相关文献不足15篇，但自那以后，相关研究逐年呈现出几何级数的增长。2019年，相关文献达到了60篇（引用量为651次），而到2022年，这一数字已达到224篇。随着研究数量的增加，研究领域也日益细化，除了对“离岸结构的生态学”和“生物多样性”的一般性讨论，诸如“生态连通性”等更专业的研究主题也开始增多。

该研究表明，围绕离岸油气平台的生态调查通常涵盖不同的水深梯度或海底横向剖面，并在与平台的距离预定位置进行采样。大多数研究比较了多个平台或不同地区的数据，只有少数研究集中于单个平台的生态差异。生态调查的重点通常集中在生物群落的组成及其在不同空间和时间尺度上的变化，尽管关于流动性物种的数据较为匮乏，但一些关于鱼类分布和丰度的研究提供了有价值的见解。此外，微生物群落的组成和多样性分析虽较为罕见，但也提供了对生物地球化学循环的洞察。比如，降解石油烃的细菌不仅能指示石油烃的存在，还对受污染海域的生物修复起到了积极作用。

四、海洋平台
对生物多样性的影响

岛屿生物地理学（Island Biogeography，IB）理论揭示了岛屿系统在物种演化和灭绝中的重要作用。IB的核心问题之一是自然栖息地的破碎化，这些碎片化的栖息地成为了物种灭绝的温床，因为外部压力和基因多样性的减少加剧了物种的衰退。而海洋基础设施却发挥了相反的作用，它们通过创建“新岛屿”提供了适合物种定居的空间，反而促进了当地的生物多样性，并增加了区域的异质性。这些结构虽然不是专门为了支持海洋生物或增强生物多样性而设计的，但它们无意间模仿了自然珊瑚礁的结构，抵消了珊瑚礁退化和鱼类资源枯竭的影响，尽管它们也带来了入侵物种的风险。因此，海洋平台（OGP）对鱼类和其他海洋生物群落的影响，成为了学术界关注的焦点。

4.1 鱼类分布

4.1.1 结构复杂性

海洋平台提供了丰富的表面面积，成为大量鱼类栖息的地方。平台结构的三维布局是珊瑚礁的重要特征之一，这种复杂性与栖息地的生物多样性和承载能力有着正相关关系。在温带和热带生态系统中，这种复杂性被认为是栖息地恢复能力的重要因素。例如，许多海洋平台上都设置有横梁，这些横梁通常部分或完全被切割，形成裂缝，成为鱼类特别是较大岩鱼物种的重要栖息地。与此类似，某些小型鱼类则会避开这些裂缝区域。在加利福尼亚沿海，许多较大的岩鱼种类栖息于这种“庇护栖息地”，而小型鱼类如“侏儒”种群则往往远离这些区域。

此外，水深对鱼类分布的影响也尤为明显。例如，德国北海的Dogger Bank平台研究表明，45~50米深的水域是鱼类多样性和丰富度最高的区域，平台附近的岩石堆也为喜好这种结构的鱼类提供了良好的栖息环境。与此类似，加利福尼亚的海洋平台周围的鱼类大多依赖珊瑚礁，而其他如金枪鱼、鲱鱼等远洋鱼类则很少出现。

图6. 平台结构的一般示意图（改编自E. Carr，原图来源于Scarborough Bull和Love，2019）。锚定平台的深度从浅水区（左侧）到1,500英尺不等，直到SPAR平台的10,000英尺。结构的复杂性也有所不同，提供了不同程度的栖息地。图源：Fortune, Irene S., et al. （2024）

4.1.2 水深

平台鱼类的生物多样性在不同水深下存在显著差异。例如，在墨西哥湾，水深被认为是影响鱼类丰度和组成模式的最重要因素，水深增加往往伴随光照的减少和食物来源的限制，导致鱼类种类的变化。一般来说，大部分平台附近存在两种不同的鱼类群落：一种栖息于中层水域，另一种则集中在平台底部。此外，许多研究表明，随着鱼类成长，它们会迁移到更深的水域，这种现象被称为种群的“成长位移”。

4.1.3 地理差异

全球范围内的研究表明，平台附近的鱼类多样性呈现宏观空间的变化。在阿拉伯海，平台的存在显著提升了周边鱼类的多样性，尤其是在平台周围的安全排除区内。而在澳大利亚西北部，平台附近的鱼类种类也比其他区域多得多，表明平台作为栖息地的作用与当地的渔业压力和栖息地的缺乏密切相关。尽管不同地区的鱼类群落组成存在差异，但平台对鱼类的积极影响是普遍存在的。

4.2 顶层生物和底栖生物

海洋平台不仅为鱼类提供栖息地，还为多种海洋生物提供了适宜的生存环境，特别是那些附着在表面的群体，如海葵、海星和珊瑚等。硬质结构能够支撑一些在周围地区稀有的物种，尤其是在北海等海域，底部主要由软质沉积物构成，而平台的出现改变了底栖生物群落的构成。例如，深海连核珊瑚（Desmophyllum pertusum）这种珍稀物种，已在多个海洋平台的周围被发现。这种珊瑚偏好水温在6~8°C之间的深水环境，并在平台周围形成了复杂的栖息地，为众多海洋生物提供了庇护所。

深海连核珊瑚 (Desmophyllum pertusum，曾被命名为 Lophelia pertusa) 并不是我们常见的那种依赖阳光生存的浅海珊瑚。它们是生活在黑暗深海的石珊瑚，体型通常较小，呈杯状或柱状生长。别看它们个头不大，却能成片生长，形成庞大的深海珊瑚礁，为许多深海生物提供庇护所和食物来源。这些深海珊瑚生长缓慢，寿命可达数千年，是研究海洋环境变化的珍贵记录者。摄影：AWI/Ifremer（CC BY-SA 4.0）

但是平台的运营活动，如钻探、表面清洁、废水排放等，也可能对平台周围的海底栖息地产生影响。油气平台的活动可能导致水体中有害物质的增加，这些物质可能改变底栖微生物的种类和数量。尽管这一影响主要集中在平台周围，远离平台的区域受影响较小，但底栖生物群落的变化和沉积物的生物地球化学特征仍需要进一步研究。

拓展阅读·海湿往期报道：《海蛇与石油的“隐秘战斗”！重金属是如何在海洋生物体内积累的？》

4.3 贝壳堆

在海洋平台的上部，由于清洁作业、风暴等原因，贝类脱落并沉积在底部，形成贝壳堆。这些贝壳堆为平台附近的海底提供了坚硬、异质化的底质，进而为其他生物提供栖息地和食物。尽管贝壳堆在不同区域的形成和规模有所不同，但其对海洋生物多样性的贡献是显著的。在加利福尼亚沿海，贝壳堆的高度可达6米，直径达到61米，成为丰富的底栖生物栖息地。

4.4 藻类多样性

虽然海洋平台上的藻类多样性研究相对较少，但已有研究表明，平台表面常常生长着红藻和绿藻等藻类。在澳大利亚西北部的热带水域，由于光照条件良好，平台上生长的藻类种类多样，尤其是褐藻，在平台的上部区域占据了重要地位。

五、食物链与能量流动

海上平台的生态系统通过食物链传递能量，维持着复杂的营养关系。平台上的主要生产者包括附着的巨型藻类、浮游植物以及一些微生物，如蓝藻和硅藻等，这些物种为初级消费者提供了丰富的食物资源。与沿海生态系统相比，海上平台的食物链则在较大程度上依赖浮游植物的繁殖情况。研究表明，浮游植物的生长直接影响平台附着生物群落的生长，尤其是平台周围的附着性和游动无脊椎动物以及浮游性鱼类的种群发展。

此外，平台还通过沉积物中的微生物和中型动物循环营养和有机物，推动有机物的回流，进一步支撑初级生产者的繁殖。这种生态过程与沿海食物链有所不同，后者更多依赖于底栖硅藻（微型浮游底栖植物群落）的有机物。

六、生产力与物种丰度

研究表明，海上平台在鱼类生产力方面具有重要作用。以加利福尼亚平台为例，平台区域的鱼类生产力是所有已研究海洋栖息地中每平方米海底最高的。这部分归因于平台周围较少的捕鱼活动，促使一些物种的繁殖产量高于自然栖息地。然而，在阿拉伯海湾地区，平台对鱼类丰度的正面影响并未直接转化为鱼类生物量的增加。这表明平台的生态影响在不同地区可能有所差异，可能与平台周围的鱼类种群分布、物种大小及其作为鱼类育幼场的功能有关。

平台作为鱼类的育幼场已被广泛研究。比如说，在加利福尼亚海域，平台周围每年都有数以十万计的幼鱼成功繁殖。对这些鱼类的生物量调查显示，平台对增加特定鱼类种群的贡献是显著的。与天然栖息地相比，平台上的鱼类种类和数量明显更多，尤其是对于那些依赖结构化栖息地的物种。

七、生态连通性

海上平台不仅为当地的物种提供栖息地，还充当了不同海域物种间的“跳板”，促进了物种之间的基因流动。通过平台之间及平台与天然栖息地之间的连接，鱼类、无脊椎动物和浮游生物等能够在更广阔的区域内传播，从而加强了物种的基因多样性和生态系统的弹性。这一过程的生态好处在于促进了物种的扩散、栖息、觅食及基因交流。然而，连接性也带来了一些潜在问题，比如外来物种的入侵和病原体的传播，这些都可能对生态系统造成威胁。

例如，在加利福尼亚的海上平台，研究人员发现平台所产的鱼卵在海洋中能够传播数百公里，最终可能成为天然珊瑚礁或其他平台的种群基础。这表明，平台不仅为物种提供了栖息地，还可能通过繁殖促进更广泛的生态联系。

八、人造栖息地 vs.自然栖息地

与自然栖息地相比，海上平台代表了一种“新型生态系统”（novel ecosystems）。这些人工结构的设计和材质（如钢铁、混凝土等）与天然海床的软底物质截然不同，提供了新的生境类型。平台的垂直结构和开放的栅格结构为生物提供了多样的栖息空间，同时也改变了当地的水流模式和沉积环境，进而影响了平台周围的生态环境。

平台上形成的生态群落与周围的天然环境在物种组成和生态功能上有所不同。例如，平台为一些通常不出现在软底栖息地的鱼类和无脊椎动物提供了新的栖息地，推动了物种的迁徙和扩散。但是这种“跳板”效应，也带来了外来物种入侵的风险。某些物种可能在平台上建立种群，从而改变周围天然栖息地的物种组成和生态功能。

九、环境背景

了解不同地区平台集中的环境背景至关重要。每个生态系统都有其独特性，因此需要针对不同生态系统的特点进行评估。即使在某些地区，人工珊瑚礁（如墨西哥湾）取得了成功，也不能简单地推断其他地区（如北海、加利福尼亚或澳大利亚）也能自动从中受益。不同地区的环境变量，如营养输入、盐度、水面温度以及人为压力等，都存在显著差异，并且对海洋生态系统产生根本性影响，尤其是与人工结构相关的生态系统。例如，附着动物的多样性部分受到区域海洋条件变化的影响，包括海面温度和悬浮沉积物浓度。洋流方向也会对平台附近的生长和物种丰富度产生影响，这可能与食物和幼虫的供应有关。洋流方向对于幼虫和繁殖体的传播也是一个重要因素。然而，关于人工结构在更广泛环境背景下充当栖息地的潜力（例如，提供遮蔽和庇护）的实证数据相对较少。以下将介绍不同环境背景下的例子。

对不同地区的考量应有所不同。从文献中可以看出，一些石油和天然气开采活跃的地区缺乏相关研究，例如，拉丁美洲在本次搜索中没有出现任何同行评审的文献，尽管可能存在许多“灰色”研究。与此相对的是，北美和北海的相关文献数量较为庞大。亚太地区、中东和西非地区则处于中等水平。这样的偏差部分源于某些地区越来越多使用浮式油气生产设施和自升平台，而非固定平台，此外，研究的重点也有所不同。在所分析的82篇文献中，仅有2篇涵盖了多个地区。

图9. 各地区文章数量与平台数量的对比，截至2023年11月。来源：贝克休斯（Baker Hughes）| 图源：图源：Fortune, Irene S., et al. （2024）

9.1. 墨西哥湾

墨西哥湾（GOM）分布着4500多个石油平台，从阿拉巴马州到德克萨斯州，这些平台所关联的生态系统面临着一系列复杂的非生物环境条件。密西西比河对墨西哥湾环境条件和近岸渔业资源具有重要的生物地理学影响。盐度梯度和缺氧事件极大地影响了路易斯安那州近海以及整个湾区平台上的鱼类种群。因此，耐盐性较强的鱼种如突颌月鲹和羊头鲷常见于与平台相关的浅水区。墨西哥湾的北中部和西北部几乎全是软底沉积物栖息地，预计平台贡献了约30%的整个湾区“珊瑚礁”栖息地和生物多样性。缺乏珊瑚礁栖息地曾是石斑鱼种群在渔业初期的限制因素，而石油天然气平台则为湾区提供了珊瑚礁栖息地，进而提高了红石斑鱼渔业的承载能力。如今，红石斑鱼已成为北墨西哥湾地区最受欢迎的休闲和商业渔获物之一，且8龄以下的红石斑鱼在平台和人工珊瑚礁较多的地区数量最多。

尽管密西西比河排放带来了环境条件的变化，但研究表明，许多墨西哥湾的鱼类能够适应平台上较为广泛的环境条件和平台特征，这表明特定环境条件和平台特征可能并不像平台数量那样对鱼类分布起决定性作用。然而，专门研究红石斑鱼的研究则发现，红石斑鱼的垂直分布明显受到温度、盐度、海底深度和溶解氧的影响。同时，也有研究指出，平台的结构类型对预测成熟红石斑鱼（尤其是雌性）在不同人工珊瑚礁类型之间的分布和大小至关重要。

9.2. 加利福尼亚

加利福尼亚的石油平台位于狭窄的大陆架上，这一地区的营养输入受到季节性上升流的影响，与墨西哥湾的数千个平台有着显著差异。自19世纪末期以来，尤其是20世纪中期以来，加利福尼亚海域经历了大规模的扰动。商业和休闲渔业是这些压力的主要来源，此外，污染、沿海开发（特别是湿地填埋）以及气候变化引发的海洋变化（如上升流）也产生了影响，因此我们目前对海底生物群落的了解并不反映出未扰动的条件。

加利福尼亚的离岸平台为商业重要的岩鱼物种提供了重要庇护，这与墨西哥湾的观察结果有所不同，加利福尼亚平台上的鱼类群落往往与附近自然栖息地相似。然而，尽管加利福尼亚只有27个平台，但它们在为经济重要物种提供栖息地方面起着至关重要的作用，因此每个平台在生态上的意义都显得尤为重要。与此相对的是，像墨西哥湾这样平台数量庞大的地区，单个平台的生态价值可能较低，不一定是生态考量中的关键因素。

9.3. 北海

北海的石油和天然气产业已有超过五十年的历史，随着资源的开采，基础设施逐渐老化，许多油气田也已接近经济寿命的终点，因此进入了一个必需进行退役的时代。然而，关于基础设施拆除的环境影响及其对生态状态的影响仍存在较大不确定性。至今，北海仅有少数地点完成了退役，因此相比于墨西哥湾等其他地区，关于退役对环境影响的实证研究较为匮乏，理解这一地区工业影响的规模仍是一项复杂的任务。

北海不同区域之间存在显著的环境差异。南北海地区的浅水域较多（约30~70米），而北部和中部地区的水深较大（超过100米）。中北部地区水体分层明显，而南部则为混合型水层。由于中北部地区水深较大且潮流较弱，钻井废料堆积得以积存，这些历史遗留的石油基泥浆继续影响部分平台附近底栖动物的分布和丰度。有研究表明，在北部和中部北海，底栖生物群落的影响至少持续6至8年，而南部则没有明显影响。

南部北海的研究较多，尤其是底栖群落的研究。研究发现，在南部北海，宏观附着生物的生物量在中等深度达到了最大值，且受水深、叶绿素浓度和近岸程度的影响较大。水底表面温度对底栖生物的生长速率没有显著影响。此前的研究也表明，物种丰富度与水深存在显著的非线性关系，在浅水区物种丰富度较低，随着水深增加，丰富度逐渐增加，直到15~20米的深度后，丰富度又开始下降。

北海的油气平台被认为是生物学上相互联系的，某些平台的物种会传播至其他平台，并显著增强它们的物种数量。北海的油气安装有潜力形成高度互联的区域性人工珊瑚生态系统，能够为下游的天然种群提供幼虫，这些幼虫能够在包括海洋保护区在内的各种天然深海、陆架和峡湾珊瑚生态系统中定殖。

十、知识空白与建议

10.1. 知识空白

如上所述的研究成果，大大增加了研究人员对平台生态系统及其对海洋环境影响的了解。行业、学术界和治理之间的合作正逐步发展（例如，INSITE计划），并可以进一步支持对系统中多种生物和物理变量的理解。INSITE是一个由行业资助的独立研究计划，得到了“自然环境研究委员会”（NERC）和“环境、渔业与水产科学中心”（Cefas）的支持。其目的是更好地理解人造结构对北海生态系统的影响。

然而，仍然存在一些重要的普遍性知识空白。在多个全球地区，尤其是加利福尼亚这样研究最为深入的地区，关于平台上的鱼类和无脊椎动物种群在拆除或人工珊瑚礁化前的观察数据非常有限，甚至几乎没有相关数据。

关于吸引力和生产力的争论依然存在，而关于在人工珊瑚礁上建立额外生产力的核心问题之一是：不同物种在珊瑚礁上的栖息时间及其栖息的持续时间（栖息忠诚度）以及物种与平台栖息地的直接互动。尽管有些研究表明平台与自然珊瑚礁相关的鱼类和附着动物群落存在差异，但缺乏将平台与自然珊瑚礁进行比较的实证研究。当前尚无关于这些与平台栖息地相关的新型生态系统的功能性影响的数据，因此研究人员无法确定这些系统是否具有长期的生态价值。此外，对平台对海洋食物链结构影响的研究也较为薄弱，大多数研究集中在某些生态成分上，如商业鱼类。为更好地理解平台栖息地的作用和连接性，并为生态系统的保护、管理和恢复奠定基础，亟需开展有关食物、营养互动以及初级生产源的研究，涉及整个食物链的动态。

人工结构对移动物种的迁徙、及附着物种的配子传播的影响，仍然是一个关键的知识空白。理解不同生命周期阶段的鱼类和无脊椎动物在平台上的栖息程度，对于评估结构对种群连接性和物种在周边区域持久性的影响至关重要。与此同时，通过对比平台和附近自然珊瑚礁/海底鱼类的生长速率及体内污染物负担，能够帮助全面评估平台栖息地。这将为检查相对生产力、季节性变化和育苗功能提供比较依据。

图3. WoS树状图，表示在“离岸结构的连通性”搜索下，按WoS分类划分的论文比例，并在括号中标注了相关论文数量。图表左上角的插图显示了1993至2023年（A）和1986至2023年（B）每年的出版物数量（柱状图）和引用次数（折线图）。数据来源：https://doi.org/10.1371/journal.pstr.0000104.t003

为了填补这些知识空白，需要开展长期的现场监测、并采用多种科学技术手段，如基础的水下观察和调查、数据分析、建模等，以支持物种多样性、密度、总生物量以及季节性和年度生产力的分析。采取更具战略性的研究方法，采用公认的生物学实地研究标准，并对周围海底及自然珊瑚礁进行同步观察，将对行业和社会产生有益影响。当前，INSITE项目及相关讨论正在推动这一方向的研究，特别是在海上风电场建设和许可问题上。除此之外，如何实现净增效益以及采用更全面的观点进行评估，也正在成为新的研究议题。最终，这将有助于我们更好地理解由海上人工结构提供的生态系统功能和服务，并推动对其生态价值的综合评价，无论是从货币还是非货币的角度。

10.2. 数据的重要性

尽管已有一些地区的生态数据可供使用，但这些数据存在较大的差异，且方法和标准不一致。因此，建立一个国际化、协调一致的标准或协议，用于收集和提交科学数据，将具有重要意义。

如果行业、联邦政府、州级人工珊瑚礁协调员以及相关的科学机构（如BSEE-BOEM，TPWD-哈特研究所/TAMU）能够找到共同点，建立一个共享数据的网络门户，这将有助于连接知识空白与“可发现的证据”（即已收集但未公开的数据），从而推动最佳环境实践（BEP）的进展。通过分享环境数据，行业和科研机构可以通过减少重复工作，提高监测效率，从而实现成本效益。例如，欧洲的EMODnet等政府支持的环境数据设施可以提供标准化的数据格式，确保数据的所有权和保密性。

随着人类对平台相关生态系统的理解不断深入，仍有许多未解之谜，尤其是有关平台撤除活动对栖息地移除的长期影响。预计随着这些活动的增加，相关的生态管理策略将变得尤为重要。目前，针对退役石油和天然气结构的专门生态管理策略尚未成型，尚不清楚对于被人工珊瑚礁化或继续保留的退役平台，是否会实施任何管理措施。

随着新信息的不断涌现，关于保留现有系统并保留其累积生物量（避免废弃物的环保和经济成本）的蓝碳效益的研究已开始受到关注。这进一步加强了石油和天然气结构的生态价值，并提出了有关如何管理这些地点的更多问题。同时，如何设计海洋结构以增强生物多样性也日益受到关注。尽管这一议题超出了本文的讨论范围，但它反映了社会对海洋系统重要性的日益关注。

以上译文仅供参考。感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看全文：

Fortune I S, Madgett A S, Scarborough Bull A, et al. Haven or hell? A perspective on the ecology of offshore oil and gas platforms[J]. PLOS Sustainability and Transformation, 2024, 3(4): e0000104.
https://journals.plos.org/sustainabilitytransformation/article?id=10.1371/journal.pstr.0000104

01

离岸油气平台

海湿·小百科

离岸油气平台（Offshore Oil and Gas Platforms, 简称OGP）是用于在海洋中开采石油和天然气的固定或移动结构。它们通常位于海上油气储藏层上方，通过钻井和生产设施从地下开采能源。离岸平台可以分为多种类型，包括固定平台、半潜式平台、顺应塔式平台、喷气平台等，具体选择取决于水深和海洋环境的特点。这些平台不仅用于石油和天然气的提取，还常配备储存和运输设备，用于将开采的资源传送到陆地或其他设施。

上面这张图片（基于2005年的数据）中，展示了几种不同类型的海上石油和天然气平台及钻井设备。图中包含了各种平台的名称和它们的深度记录，从最浅的传统固定平台，到深海的漂浮式平台。具体来说，上面这个图中的平台包括：里面的1) 和 2) 是传统的固定平台，最深的记录是1991年雪佛龙公司Bullwinkle平台，深度为412米。3) 是顺应塔式平台，最深的记录是1998年雪佛龙公司Petronius平台，深度为534米。4) 和 5) 是垂直锚固的张力腿平台和迷你张力腿平台，最深的记录是2004年康菲公司Magnolia平台，深度为1425米。6) 是喷气平台，最深的记录是2010年雪佛龙公司Perdido平台，深度为2450米。7) 和 8) 是半潜式平台，最深的记录是2003年雪佛龙公司NaKika平台，深度为1920米。9) 是浮式生产、储存和卸载设施，最深的记录是2005年巴西的浮动设施，深度为1345米。10) 是海底完井与回接设施，最深的记录是2004年雪佛龙公司Coulomb与NaKika的回接，深度为2307米。

02

深海连核珊瑚

海湿·小百科

深海连核珊瑚（学名：Desmophyllum pertusum，也被称为Lophelia pertusa）是一种广泛分布于深海环境中的珊瑚，常见于深海冷水珊瑚礁群落中。它们通常生活在海洋的较深区域，尤其是在大陆坡和海底高原上。深海连核珊瑚能够在低温、低光照和较为贫瘠的环境中生存，形成复杂的珊瑚丛集，提供了许多海洋生物的栖息地。 这些珊瑚能够耐受极端环境，尤其适应寒冷的深海环境。它们的栖息地是多种深海物种的栖息地，包括许多鱼类、无脊椎动物以及其他海洋生物，形成了高度多样化的生态系统。深海连核珊瑚的生长过程非常缓慢，通常需要数十年甚至更长时间才能形成一个相对稳定的珊瑚群落，这也使得它们在环境变化和人类活动中尤为脆弱。由于它们对环境的高度适应性，深海连核珊瑚被认为是研究深海生态系统及其变化的一个重要指标物种。

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编在检索文献时注意到Nature另外一篇文章中提到这样一段话：“全球约有50%的硬珊瑚物种（超过700种）不具备光合共生关系，因此不依赖光合作用产生的养分来维持生理平衡。尽管这些无光合共生的硬珊瑚在硬珊瑚种类中占据了一半，但其在学术界的研究远远滞后于光合共生的硬珊瑚。研究表明，虽然这些珊瑚广泛分布于全球各地，但迄今为止，仅有141个硬珊瑚物种得到过深入研究，其中30%的研究集中在一种物种——深海连核珊瑚上。这揭示了硬珊瑚物种多样性研究中的显著空白。”

目前中文世界对这种珊瑚没有介绍，虽然它们可以在亚洲深海区域找到。有趣的是，中文世界也还没有这个物种的译法。经请教“海洋与湿地”顾问王敏幹教授（Prof.John MK Wong）、并在王教授比对拉丁词根之后，在中文世界首次将其翻译为“深海连核珊瑚”。王敏幹指出，它们就像红色的或粉色的珊瑚一样，脆弱而闪亮，如同玻璃一般，这是在深海的高压下硬化的结果。

03

人工生态系统

海湿·小百科

人工生态系统（Artificial Ecosystem）是指由人类活动创造并维持的生态系统，它通常不是自然形成的，而是通过建筑、农业、城市规划等方式人为构建的生态环境。例如，人工湿地、人工湖泊、人工珊瑚礁或离岸油气平台等，都属于人工生态系统。这些系统往往会模拟自然生态的功能，但其生物种群和物理环境的组成、结构可能与自然生态系统有所不同。

比如说，城市屋顶花园就是我们熟知的例子。随着城市化进程的加快，传统的绿地和自然栖息地被大规模城市建设所取代。为了缓解这一问题，许多城市开始建设屋顶花园。这些屋顶花园不仅为城市居民提供了绿色空间，还为鸟类、昆虫和其他小型动物提供了栖息地。屋顶的植物为这些生物提供了食物和避难所、保护了生物多样性。另外，屋顶花园还帮助改善了城市的微气候，减少了热岛效应，这也使它成为一个具有多重生态功能的人工生态系统。

另一个生动的“人工生态系统例子”是人工藕田。人工藕田是为了商业生产莲藕而人工修建的水田系统，通常包括湿地、池塘和水生植物区域。尽管主要用于莲藕的种植，但藕田也具有重要的生态功能，尤其是作为水鸟栖息地，尤其是鸻鹬类等水鸟。藕田的水域和丰富的水生植物提供了丰富的食物来源和安全的栖息地，使其成为许多水鸟在迁徙季节或繁殖期间的重要栖息地。尤其在一些地区，人工藕田为受威胁的鸟类种群提供了重要的栖息场所，它们可以在这里觅食、休息甚至繁殖。这种情况下，人工藕田不仅满足了农业生产需求，还通过其独特的生态功能，为水鸟提供了重要的栖息地，是典型的人工生态系统的例子。

在本文提到“人工生态系统”，旨在强调离岸油气平台作为人工构造的栖息地，虽然与自然生态系统有所不同，但它们在一定程度上也能够维持生态功能，为海洋生物提供新的栖息空间，成为研究海洋生态、物种适应和环境保护的重要对象。

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海洋生态补偿

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海洋生态补偿（Marine Ecological Compensation）指通过人为干预或经济补偿措施，弥补因人类活动（如开发、污染或资源开采）对海洋生态系统造成的负面影响。它的核心目标是通过保护、恢复或改善受损海洋环境，确保生态系统的功能和生物多样性得到维护或恢复。

海洋生态补偿通常包括在生态破坏区域附近实施恢复性措施，如海草床、珊瑚礁的修复，或在其他区域增加保护力度，以弥补开发行为所带来的生态损失。这种补偿机制在全球范围内逐渐得到重视，尤其是在海洋保护区的建立、渔业资源的管理和海洋污染治理等方面。海洋生态补偿不仅有助于修复和保护海洋生态系统，还能为依赖这些生态系统的地方社区提供长期的经济利益。比如说，在海洋保护区内限制某些资源的过度开采，或者通过人工重建珊瑚礁来促进渔业资源的恢复，都是实施海洋生态补偿的重要措施。

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INSITE计划

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INSITE计划（International Network for the Study of Industrialised Marine Ecosystems）是一个独立的科学研究项目，旨在深入探讨人为结构对北海生态系统的影响。该计划于2014年启动，旨在为相关利益方提供独立的科学证据，帮助更好地理解海上石油平台等人工设施对北海生态系统的作用和影响。INSITE计划通过多学科合作，联合了行业、学术界和政府的力量，推动了相关的科学研究和长期监测。首阶段的研究项目在2017年完成，并为后续研究奠定了基础。

INSITE计划的第二阶段于2018年启动，与英国自然环境研究委员会（NERC）和CEFAS等机构合作，获得了500万英镑和60万英镑的资助，支持七个项目的开展，这些项目自2020年起正式实施。此外，北海油气资产运营商的参与为研究项目提供了站点和数据访问支持，并为项目管理、影响评估、传播和活动等提供了190万英镑的资金支持。

图片来源：INSITE计划

学而思

思考题·举一反三

Q1、离岸油气平台是否真的能够作为人工生态系统提供长期稳定的生物栖息地，还是只是一种短期、昙花一现的生态补偿？随着时间的推移，离岸油气平台是否能持续稳定地支持复杂的生态系统？

Q2、海洋生态补偿的有效性如何衡量？在实施海洋生态补偿措施时，我们如何确保恢复生态的措施能够真正补偿生态损失，而不仅仅是形式上的“补偿”？比如说，如何评估人工珊瑚礁的“修复”是否能真正恢复原生物种的多样性和生态功能？而且，生态补偿作为一种应对开发带来的生态损失的手段，毕竟其本质还是“事后补救”，这种补偿机制能否真正从根本上改变过度开发带来的系统性破坏，还是只能起到“权宜之计”的作用？

Q3、离岸油气平台的生态功能，与“沉船生态学”有何相似之处吗？我们知道，沉船生态学研究的是沉船（意外/海难所致，毕竟谁都不想主动葬身大海）作为人工结构在海洋环境中所产生的生态效应，沉船通常成为海洋生物的栖息地，形成类似于珊瑚礁的复杂生态系统。在这一过程中，沉船提供了物理结构，为众多海洋物种提供了栖息、觅食、繁殖的场所，促进了生物的聚集和物种的多样化。从这个角度来看，离岸油气平台的生态功能，是否相似呢？

Q4、 从海上风电场建设与许可的角度来看，离岸油气平台的生态功能是否能够为未来的海上风电平台建设提供有益的参考和借鉴？

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THE END

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湿

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信息源 | Fortune, Irene S., et al. （2024）
编译 | 王芊佳

编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶

【引用本文】

王芊佳(编译).离岸油气平台的生态角色——是生物多样性热区，还是环境隐患？.海洋与湿地.2024-11-26

【主要参考资料】

Haven or hell? A perspective on the ecology of offshore oil and gas platforms
https://journals.plos.org/sustainabilitytransformation/article?id=10.1371/journal.pstr.0000104

Desmophyllum pertusum (Linnaeus, 1758)
Hoeksema, B. W.; Cairns, S. (2024). World List of Scleractinia. Desmophyllum pertusum (Linnaeus, 1758). Accessed through: World Register of Marine Species at: https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1245747 on 2024-11-25
https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1245747
https://en.wikipedia.org/wiki/Lophelia

Vuleta, S., Nakagawa, S. & Ainsworth, T.D. The global significance of Scleractinian corals without photoendosymbiosis. Sci Rep 14, 10161 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-60794-0
https://www.nature.com/articles/s41598-024-60794-0

INSITE计划（International Network for the Study of Industrialised Marine Ecosystems）
https://insitenorthsea.org/about

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上图：红海珊瑚礁。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

来源：中国绿发会