尼爾·西姆斯像任何敬業的農民一樣照料著他那喧鬧的畜群。但他並沒有像他從小一起長大的澳大利亞牧羊人那樣騎馬，而是戴上呼吸管和麵罩來管理他的魚群：48萬條銀魚被圈養在夏威夷大島科納海岸半英里外的地方。
西姆斯的水產養殖場隱蔽地藏在海浪之下，是全球20個試圖利用地球最後一塊巨大農業前沿——海洋——的作業點之一。與數千個傳統的漁場（依偎在海岸線附近的圍欄群）相比，它們的海上位置具有明顯的優勢。舊式的沿海漁場經常被斥為眼中釘和海洋汙染源，它們排出的魚糞和食物殘渣足以使平靜的淺水渾濁，引發有害藻華或扼殺圍欄下的海洋生物。在科納藍水農場等離岸地點，汙染不是問題，西姆斯解釋說。七個水下圍場，每個都有高中體育館那麼大，都固定在快速的水流中，這些水流會帶走廢物，廢物在開闊的水域中迅速稀釋到無害的水平。
我沒有輕信西姆斯的話，而是穿上腳蹼，戴上呼吸管，大步走到他那艘小型服務艇的邊緣，然後縱身跳入水中。從水面上看，雙錐形籠子像一個巨大的中國燈籠一樣閃閃發光，陽光閃爍，魚兒掠過的身影閃閃發光。觸控籠子框架外部繃緊的材料，感覺更像柵欄而不是網。這種堅固的、類似凱夫拉爾的材料可以有效地擊退飢餓的鯊魚，就像它能容納大量的Seriola rivoliana一樣，這是一種當地的黃尾魚，科納藍水公司已經馴養它作為野生金槍魚的替代品。
支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
為什麼要選擇黃尾魚？許多野生金槍魚漁業正在崩潰，而壽司級黃尾魚的價格很高。西姆斯和他的海洋生物學家同事戴爾·薩弗於2001年創立了科納藍水公司，以可持續的方式飼養受歡迎的魚類。但該公司的養殖方法同樣可以應用於普通魚類——而且我們可能需要它們。全球人口為69億，預計到2050年將上升到93億，生活水平較高的人也傾向於吃更多的肉類和海鮮。然而，十年來，全球野生漁業的捕撈量一直停滯不前或下降。飼養牛、豬、雞和其他動物會消耗大量的土地、淡水、汙染空氣的化石燃料以及流入河流和海洋使之窒息的肥料。
人們所需的全部蛋白質將從哪裡來？答案很可能是新的海上漁場，如果它們能高效運作，以及沿海漁場，如果它們能被清理乾淨的話。
更清潔才更好
在一些科學家看來，為了養活世界，需要將我們的動物蛋白生產轉移到海洋。然而，如果一場藍色食物革命要在餐桌上佔據如此崇高的地位，它必須以環境合理的方式運作——並使其益處更好地為厭倦的公眾和有權幫助或阻礙其傳播的政策制定者所知。
過去，譴責可能是恰當的。當現代沿海養魚業大約在30年前開始時，實際上沒有人做對事情，無論是為了環境還是為了行業的長期可持續性。魚類汙水只是問題之一。東南亞和墨西哥的蝦農砍伐沿海紅樹林，建造池塘來養蝦。在歐洲和美洲的鮭魚養殖場，動物通常過於密集地擠在一起，這助長了疾病和寄生蟲在種群中蔓延。從養殖場逃逸的魚有時會將疾病傳播給本地物種。更糟糕的是，水產養殖業代表了（並且仍然是）魚類質量的淨消耗；野生飼料魚——人類不喜歡但較大的野生魚類食用的廉價小型魚類——被大量捕撈並磨成飼料，用於飼養人們更喜歡的更大、更美味、更昂貴的養殖魚。
顯然，這些弊病對商業不利，該行業已經設計出創新的解決方案。科納藍水公司將養殖場設在快速離岸水流中的策略就是一個例子。其他漁民開始在魚籠附近飼養海藻和濾食性動物，如軟體動物，以吞噬廢物。在整個行業，包括淡水圍欄，動物飼養和飼料配方方面的改進正在減少疾病，並幫助魚類更快地生長，減少飲食中飼料魚的含量。然而，環境團體可能還需要很長時間才能將養殖魚從“不要購買”名單中移除。
一些前沿思想家正在嘗試更大膽的舉動。各國對距其海岸線200海里以外的水域行使獨有管理權——這是一片尚未開發的馴養食物生產的廣闊前沿。在美國周圍，這片前沿的面積為340萬平方海里。由大型螺旋槳驅動的潛水魚籠可以在穩定的洋流中漂流，幾個月後返回其起點或遙遠的目的地，為市場提供新鮮魚類。
海洋工程師克利福德·古迪於2008年末在波多黎各海岸附近測試了世界上第一個自推進潛水魚籠。古迪說，這個直徑62英尺的球形網箱，當配備了一對8英尺的螺旋槳後，證明了其出人意料的機動性。古迪曾任麻省理工學院海洋格蘭特離岸水產養殖工程中心主任。古迪設想在一個可預測的洋流中，以穩定的速度投放數十個移動養殖場，該洋流每九個月橫穿加勒比海一次。
瘋狂覓食
海洋（鹹水）水產養殖中最難解決的問題是需要使用小型野生魚類作為大型養殖品種的食物。（小型魚類不進行養殖，因為已經存在一個成熟的行業，捕撈並將它們磨成魚粉和魚油。）當我與西姆斯一起爬上一艘被巧妙地改造成飼料駁船的舊美國海軍運輸船時，飼料問題對我來說變得尤為突出。海浪使我側身搖晃，我努力走向船頭，這讓我想起很久以前，我乘坐一輛顛簸的皮卡車穿過半結冰的密蘇里州牧場，為我表弟的赫裡福德牛送乾草的情景。當我從甲板上支起的2000磅重的麻袋中抓起一把油膩的棕色飼料時，對甜美氣味的乾草的記憶消失了。這些顆粒看起來像是小梗犬的粗磨食物，但卻散發出空鳳尾魚罐頭的氣味。
這種氣味並不奇怪；科納藍水公司30%的飼料是磨碎的秘魯鳳尾魚。西姆斯解釋說，黃尾魚可以在素食飲食中生存，但它們不會那麼美味。它們的肉也不會包含所有使其健康食用的脂肪酸和氨基酸。這些成分來自魚粉和魚油，這就是問題所在。“我們經常受到抨擊，因為我們為了養魚而殺死魚，”西姆斯說。在沿海圍欄中進行的鮭魚養殖也引起了同樣的憤怒。
批評者擔心，養魚場不斷增長的需求將耗盡野生鳳尾魚、沙丁魚和其他飼料魚。在現代養魚業開始之前，大多數魚粉被用來餵豬和雞，但如今水產養殖消耗了68%的魚粉。然而，在先進的飼料配方下，魚粉的消耗量已經減少。當科納藍水公司在2005年開始養殖黃尾魚時，其飼料顆粒中80%是鳳尾魚。到2008年初，該公司已將這一比例降至30%——西姆斯說，這並沒有犧牲口味或健康益處——方法是增加豆粕的濃度，並新增家禽加工的副產品雞油。複合飼料顆粒比將整條沙丁魚傾倒入魚籠的惡劣做法有了很大的改進。不幸的是，這種浪費的習慣仍然是那些不太負責任的漁民的常態。
對於那些比較開明的業主來說，一個目標是盈虧平衡比率，即飼料中魚的量等於為市場生產的魚的重量。淡水羅非魚和鯰魚的養殖戶已經達到了這個神奇的比率，但海水養殖戶還沒有。由於科納藍水公司70%的飼料是農業蛋白質和油脂，因此現在只需要1.6到2.0磅的鳳尾魚就可以生產一磅黃尾魚。養殖鮭魚行業的平均水平約為3.0。為了實現海洋蛋白質的淨零損失，該行業將不得不降低這一比率。儘管如此，養殖魚的消耗量遠小於野生魚：野生金槍魚在其一生中，每磅體重可能消耗多達100磅的食物，而且所有食物都是魚。
隨著養魚場數量的增加，減少沙丁魚和鳳尾魚捕撈量的壓力將會增加。水產養殖是世界上增長最快的食品生產部門，自1994年以來每年增長7.5%。按照這個速度，魚粉和魚油資源可能會在2040年耗盡。因此，西班牙馬略卡島西班牙國家科學研究委員會全球變化國際實驗室主任、海洋生態學家卡洛斯·M·杜阿爾特斷言，一個最重要的目標是在大約十年內完全從飼料中消除野生魚產品。
一個可能有所幫助的突破是從微藻中提取令人垂涎的omega-3脂肪酸DHA，這可以取代飼料中部分飼料魚的成分。馬里蘭州哥倫比亞市的先進生物營養公司正在測試含有藻類來源DHA的飼料，這種DHA也增強了目前在商店出售的嬰兒配方奶粉、牛奶和果汁。最近，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的科學家首次從陸地植物中提取了DHA。杜阿爾特認為，對農業用地和淡水的激烈競爭意味著養魚戶最終也應消除大豆、雞油和其他陸地產品，轉而用浮游動物和海藻餵養他們的魚群，海藻很容易種植。（海藻已經佔所有海洋水產養殖價值的近四分之一。）
儘管海洋養魚業有所改進，但著名的環保主義者和學者仍然對其進行抨擊。斯克裡普斯海洋研究所的海洋生態學家傑里米·傑克遜說，他“強烈反對”養殖掠食性魚類和蝦類——基本上是任何人們喜歡生魚片式食用的魚類。他稱這種做法對野生魚類資源造成的壓力是“環境災難性的”，並堅稱它應該“非法”。
比牛肉更明智
傑克遜的觀點得到了其他批評者的響應，即已經過度開發的飼料漁業崩潰的風險太大，不足以證明為世界上大多數人永遠嘗不到的奢侈食品服務是合理的。更好的做法是直接食用草食性沙丁魚和鳳尾魚，而不是養殖的頂級掠食者。
西姆斯同意我們應該在食物網中更“低”的位置捕魚，但他說這並不意味著我們需要在食物網中更“低”的位置食用。“讓我們面對現實吧。我在披薩上吃鳳尾魚，但我無法讓我家裡的任何人也這樣做，”他說。“如果你可以用一磅鳳尾魚換取一磅養殖壽司，為什麼不給人們他們想吃的東西呢？”
有些人嘲笑魚類消費——無論是野生捕撈還是養殖——理由是如果人們吃更多的植物，地球及其人類居民會更健康。但社會並沒有急於成為素食主義者。越來越多的人正在吃更多的肉，特別是隨著發展中國家的人口變得更加富裕、更加城市化和更加西化。《世界衛生組織》預測，到2050年，人均肉類消費量將增加25%。即使消費量保持穩定，按照目前的產量，作物和放牧面積也必須增加50%至70%，才能生產出2050年所需的食物。
這種現實迫切需要進行一種罕見的比較：養魚與陸地養殖。如果做得好，養魚可以為世界提供急需的蛋白質，同時最大限度地減少陸地養殖的擴張和隨之而來的環境成本。
陸地農民已經改造了地球陸地表面的40%。在經過1萬年的改進後，主要問題仍然比比皆是。牛吃掉大量施肥的作物，豬和雞場是臭名昭著的汙染源。沿海養魚場下方的死亡區與墨西哥灣、黑海和其他地方肥料徑流引發的巨大死亡區以及豬場汙水在切薩皮克灣造成的有害藻華相比，簡直是小巫見大巫。
越來越多的科學家開始比較各種蛋白質生產系統對環境的影響，以便社會能夠“集中精力有效地解決最棘手的問題，”華盛頓州湯森港的獨立水生環境顧問肯尼斯·M·布魯克斯寫道。布魯克斯估計，飼養安格斯牛肉所需的高質量牧場土地是飼養同等重量的養殖大西洋鮭魚魚片所需海底面積的4400倍。更重要的是，鮭魚養殖場下方的生態系統可以在不到十年的時間內恢復，而不是牛牧場恢復為成熟森林所需的幾個世紀。
在海洋中養殖蛋白質的另一個更令人信服的理由可能是減少人類對淡水的消耗。正如杜阿爾特指出的那樣，動物肉類產品僅佔食品產量的3.5%，但消耗了農業用水的45%。他說，透過將大部分蛋白質生產轉移到海洋，“陸地農業可以在不超出當前用水水平的情況下大幅增長。”
當然，收集和運輸豆粕和雞油以及餵養魚群也會消耗能量併產生排放。離岸較遠的養殖場的燃料消耗和排放量更大，但兩種型別的養殖場都比大多數捕魚船隊要好。目前，離岸養殖戶能夠盈利的唯一方法是養殖高價魚，但成本可以降低：一些實驗性養殖場已經在海洋中養殖具有成本競爭力的貽貝。
環境差異
如果為消費者提供更多魚類是滿足全球蛋白質需求的一種答案，為什麼不直接捕撈更多魚類呢？許多野生漁業已經達到極限，而此時全球人口以及人均魚類需求都在蓬勃發展。例如，為了幫助降低心臟病發作的風險並改善大腦功能，北美人正在聽取健康專家的建議，多吃魚。
更重要的是，捕魚船隊消耗大量燃料，並排放大量的溫室氣體和汙染物。廣泛使用的、不加區分的捕魚方法，如拖網和疏浚，會殺死數百萬只動物；研究表明，漁民以這種方式捕撈上來的海洋生物中，至少有一半因太小、超配額或物種錯誤而被丟棄。通常，這種所謂的兼捕在被扔到船外時就已經死了。水產養殖完全消除了這種浪費：“漁民只收獲魚籠裡的魚，”西姆斯指出。
古迪指出了另一個經常被忽視的現實：養魚比捕魚效率更高。與野生同類相比，養殖魚類能更有效地將食物轉化為魚肉，野生同類在覓食和躲避捕食者、尋找配偶和繁殖時會消耗大量的能量。相比之下，養殖魚類生活輕鬆，因此它們的大部分飲食都用於生長。
科納藍水公司的黃尾魚和大多數養殖鮭魚在收穫時年齡在一到三歲之間，只有用於製作壽司的大型野生金槍魚年齡的三分之一。較小的年齡也意味著養殖魚類積累汞和其他永續性汙染物的機會更少，而這些汙染物可能會使成熟的金槍魚和箭魚構成潛在的健康威脅。
事實上，養魚已經占人們全球海鮮消費量的47%，而1980年僅為9%。專家預測，到2050年，這一比例可能會上升到蛋白質總供應量的62%。“顯然，水產養殖規模很大，而且將繼續存在。那些反對它的人真的不明白，”世界自然基金會水產養殖主任何塞·維拉隆說。如果只關注水產養殖的弊端，而不將其與其他形式的食品生產的弊端進行比較，那將是具有誤導性的。水產養殖會影響地球，任何數量的改進都無法消除所有問題。但每種食品生產系統都會對環境造成壓力，而野生魚類、牛肉、豬肉和家禽生產商施加的負擔最大。
為了鼓勵良好做法，並幫助區分清潔的養魚場和最差的違規者，世界自然基金會共同創立了水產養殖管理委員會，以制定負責任做法的全球標準，並使用獨立審計員來認證符合標準的養魚場。該委員會的首套標準預計將於今年年初發布。該委員會認為，認證可能透過激勵全球100至200家大型海鮮零售商從經過認證的養魚場購買魚類，而不是直接打擊成千上萬的生產商，從而產生最大的影響。
海洋保護協會水產養殖主任喬治·倫納德也認為，這種從養殖場到餐桌的認證計劃是鼓勵養魚戶追求更好可持續性做法的重要途徑。他說，與任何全球性行業一樣，廉價、肆無忌憚的供應商將永遠存在。設定監管“底線”可能要求美國漁民負責任地行事，“而又不會讓他們無法競爭。”
這一點至關重要。全球20個離岸設施中只有5個位於美國水域。古迪認為，如果美國為聯邦水域（從離岸三海里到200海里邊界）建立許可制度，更多的水產養殖企業家會加入進來。“當沒有法規授予經營權時，沒有投資者會支援美國的業務，”古迪斷言。所有美國養魚場都存在於各州控制的三海里寬的水域內，只有少數州（如夏威夷）允許它們存在。儘管政府估計，在不到該州1%的水域中建立可持續的離岸養魚業每年可以帶來高達10億美元的收入，但加利福尼亞州尚未發放許可證。
蛋白質政策
為了發展並實現可持續發展，養魚業將需要適當的政策和更公平的競爭環境。目前，儘管眾所周知拖網和疏浚船隊破壞海底，兼捕量驚人，但強有力的政府燃料補貼仍然維持著它們的生存。農業補貼有助於保持牛肉、豬肉和家禽生產的盈利能力。強大的農業遊說團體繼續阻止試圖減少密西西比河流入氮含量豐富的肥料的努力。“幾乎所有這些更傳統的食品生產方式都沒有像水產養殖那樣受到審查，”布魯克斯說。公眾已經接受了陸地馴化，但仍然認為海洋是一個有待開發的野生前沿，即使這種不平衡可能不是養活世界的最可持續計劃。
聯邦和地區層面的政策轉變可能很快會開放美國聯邦水域。2009年1月，墨西哥灣漁業管理委員會投票贊成一項前所未有的計劃，允許在其管轄範圍內進行離岸水產養殖，但須經美國國家海洋和大氣管理局內部更高級別的部門批准。美國國家海洋和大氣管理局只有在最終確定其新的國家水產養殖政策後才會評估該計劃，該政策涉及該行業的所有形式，並且可能包括制定一致的、全國性的商業活動監管框架的指南。“我們不希望藍色革命重蹈綠色革命的覆轍，”美國國家海洋和大氣管理局局長簡·盧布琴科說。“把它搞砸太重要了，而且有很多種方法可以把它搞砸。”
鑑於不斷上漲的需求，社會必須在更大的蛋白質生產應該在哪裡進行的問題上做出艱難的選擇。“我的目標之一是讓我們達到這樣一種境地，即當人們說糧食安全時，他們不僅指穀物和牲畜，還指漁業和水產養殖，”盧布琴科說。杜阿爾特建議我們減輕陸地壓力，轉向海洋，在那裡我們有機會正確地進行水產養殖，而不是在40年後回顧過去，希望我們當時那樣做。
至於尼爾·西姆斯在藍色食物革命中所扮演的角色，他正在與科技公司洽談升級事宜。機器人網箱清潔器、自動餵食器和衛星控制的攝像機等工具可以幫助科納藍水公司遠端管理其離岸養殖場。“不僅僅是為了我們在海洋中養殖更多的魚，”西姆斯說。“而是為了我們能更好地養殖更多的魚。”