与英语中很多单词和短语一样，形容某物可靠的“copper-bottomed”（铜皮包底）一词最初是一个航海术语。
这个用法可以上溯至18世纪。那时，海员们长期被附着在木质船体上烦人的植物和动物所困扰，因为它们会导致船只航行速度放慢。
1761年，英国皇家海军为“警钟号”（HMS Alarm）护卫舰的船体加装了铜质护板，成功地让水藻和管虫（tube worm）无法继续附着在船体上。为船体加装铜质护板的做法就此得到广泛采用。“copper-bottomed”（铜皮包底）也逐渐被人们用来形容某物万无一失。直到一个世纪后铁质船体问世，这一做法才成为了历史，因为铁质船体加装铜质护板后会容易发生锈蚀。
直到今天，海员们仍然被同样的问题所困扰。海洋生物在船身上的这种烦人的积聚学名叫做“生物淤积” (biofouling），小到游艇，大到航空母舰都不能幸免。 “生物淤积”会增大阻力，减慢船只的航行速度，继而增加船只燃料消耗，提高了成本和碳排放量。（鲸鱼、海蛇等海洋动物体表上同样也会堆积藤壶。）
生物淤积还能产生更直接的环境影响。这些在水下随着船只四海巡行的“偷渡客”会给所到之地的生态系统造成切实的问题，迫使它们适应这些“不速之客”的突然来访。
“无论什么东西放进海里，表面都会长上这些东西，积累多了就形成生物淤积，”佛罗里达理工大学（Florida Institute of Technology）海洋学家凯利·汉萨克（Kelli Hunsucker）表示。“当生物堆积量过大时我们就会看到这些问题。古希腊人和罗马人也曾面临一样的生物淤积问题。”
藤壶和其他“偷渡客”
研究显示，这些附着在船体上的海洋生物群大约有2000个不同的物种，其中人们最熟知的大概就是藤壶。这些与螃蟹、龙虾有亲缘关系的黏性甲壳生物已经成为了棘手、难办的问题的代名词。
藤壶小时候移动性很强，一次就有成千上万只幼虫进入大海。尽管它们可以在海中漂流存活数周之久，但要变为成体，则必须附着在一个坚硬的表面上，而它们也确实乐此不疲。藤壶是海上生活最常见的一种生物，甚至一度还被用作刑具：藤壶的外壳如刀锋般锋利，不幸遭受惩罚的水手被绳子捆着，拖过布满藤壶的船底，就好似在刀山中滚过一遭。船只越长时间没有清理这些生物淤积，受惩罚的水手就会越痛苦。
尽管如此，名声在外的藤壶不过是最显而易见的生物附着物，在生物淤积形成过程中一般出现的也相对较晚。比藤壶来的更早的是以海水中各种化学物质为食的微生物和藻类。
“你将某个平面放进水中的那一刻，有机分子就开始在上面附着。几分钟或者几小时后，细菌就形成了，”汉萨克说。“那之后就是各种单细胞生物体、水藻，并且很快就会出现藤壶和牡蛎这样较大的生物，从而形成一个完美的三维生态圈，就连螃蟹和虾也生活在其中。”
这样的生态圈虽然在科学家看来或许美妙无比，但对于船长来说则绝非如此。汉萨克说，哪怕只是几毫米厚的微生物膜就能显著增加阻力。一项研究表明，一条藤壶累积达到中等程度的船只要与船底干净的船只维持相同的速度就需要多付出36%的动力。2015年到2019年间对249条船只进行坞检（Dry dock inspection）发现，超过40%的船只藤壶覆盖面积超过10%。
“我认为，对于受到燃油成本大幅上涨影响的船务公司和游船公司来说，这会是一个大问题，”汉萨克说。“虽然没有必要大幅清理生物淤积，但如果可以减少生物淤积的面积，就可以节省一大笔油钱。”
如果可以减少生物淤积的面积，就可以节省一大笔油钱凯利·汉萨克（Kelli Hunsucker），佛罗里达理工大学
汉萨克认为，如何清理生物淤积是一个“价值百万美金的问题”，很多人一直在努力寻找答案。很多企业还在依靠把船拖出水来清理船底贝壳和黏液的老办法。这招虽然有效，但效率不太高。更好的策略应该是从源头上防止生物淤积形成。而要做到这一点，除了英国皇家海军选择的加装铜质护板之外，很多船主还尝试过从特别涂料到超声波在内的各种办法。
20世纪六七十年代，防治生物淤积的特殊涂料主要依靠一种名为三丁基锡（tributyl）的有毒化学物质，这种物质会对海洋生态产生更大范围的负面影响，如今已经被禁止使用。新型的涂料往往依靠铜，但也因为可能破坏环境而饱受批评。瑞典已经禁止在某些水域中使用含铜的涂料。
思克莱德大学（Strathclyde University）的造船技师和海洋工程师伊吉特·德米雷尔（Yigit Demirel）表示，可能有更环保的生物淤积防治方法。考虑到生物淤积问题在流速较慢的水域中更加严重——水流速度慢，有机体会更容易附着——德米雷尔正在研究对船体设计进行优化，加快纵向流过船体以及船体周边、尤其是通常流速较缓的船尾处的水流速度。
“或许我们可以刻意做出一些凹凸或者特殊的形状，以增加水流的变化。或者我们还可以明显改变船身的形状，设计出一些奇特的轮廓，”他说。
他说，燃油成本低的时候，船舶设计师不会过多关注如何防治生物淤积的问题。随着气候变化和控制温室气体排放受到重视，这一点发生了改变。同样改变了的，还有人们越来越意识到，随着船只四海巡游的生物淤积生态系统本身就是一种威胁。
澳大利亚将在今年六月出台防止外来物种入侵的新的生物淤积禁令，其中可能包括要求船只在抵境前的一个月对船体进行彻底清洁。新西兰已经实施了类似的规定，而其他国家和地区也在考虑。
德米雷尔预计，出台国际性的船体生物淤积防控规则只是时间问题。鉴于近年来已经出台了针对压舱水导致物种入侵的监管措施，出台生物淤积防控规则无疑是符合逻辑的下一步举措。
压舱水中的问题
为了在恶劣的天气中保持船身稳定，压舱水必不可少，即便是大船也是如此。根据船上所载货物不同，船只出航之前通常会向压载舱内注入上百万加仑的水，到抵达目的地后再排出。注水的时候，周边水域中的海洋生物难免会随着一起进入舱内。待到排出压舱水时，水中的很多生物仍然活着——并且有时这些生物可能给新的环境带来非常不利的影响。
“船只搭载压舱水的做法已经延续了几百年，并且有过几次带来严重负面影响的先例，”关注压舱水问题的芬兰环境研究院（Finnish Environmental Institute）海洋科学家奥科·奥廷宁（Okko Outinen）表示。
其中影响最严重的便是1982年一种名为“海胡桃”（sea walnut）的美国水母进入黑海的港口。海胡桃在当地水域中繁衍生息，不仅夺走了属于本地物种的浮游生物，还一直蔓延到了里海（Caspian Sea），击垮了那里年产值数亿美元的渔业。
或许我们可以明显改变船身的形状，设计出一些奇特的轮廓伊吉特·德米雷尔（Yigit Demirel），思克莱德大学
而西行横跨大西洋的回程船只则将欧洲的斑马贻贝（zebra mussel）带到了加拿大和美国之间的大湖区，并引发了灾害。“斑马贻贝的外壳非常锋利，会割伤游泳者的脚，并且由于斑马贻贝繁殖速度快、种群密度高，还曾堵住当地企业制冷系统的水下管道，” 奥廷宁表示。
被生物淤积污染的压舱水带来的入侵物种传播的威胁和成本不断增加。2004年国际海事组织（International Maritime Organisation，简称“IMO”）针对这一问题制定了相应的规则。规则于2017年正式生效，要求“船只必须妥善管理压舱水，确保有害水生生物和病原体已被清除或者经过无害化处理后”再排放。
奥廷宁指出，这对于船舶运营商来说是一个巨大的变化。“目前我们正处于执行和积累经验的阶段，尚未完全执行或实施处罚规则，”他说。“现在我们正在了解压舱水处理系统在不同淡水和海水环境中工作的所有细节。如何以可靠、快速、高性价比的方式对压舱水进行监测和取样？如何探知有多少微生物可以存活或生长？还有很多其他类似的实操细节。”他说，只要搞清了这些问题，规则就将在2024年如期严格执行。
生物淤积与压舱水带来了一些同样的问题，比如入侵物种转移。所以，一些解决方案也完全相同。其中之一便是使用紫外线杀死有害的海洋生物。与英国海军1761年在船底加装铜片的灵感相似，有人试着用嵌有紫外光灯泡的高科技贴片包裹船体。如果这一方法也能得到推广，或许“UV bottomed”（字面意思即为“船底加装了紫外线光磁贴”）有望成为最新进入英语词汇的航海术语。
翻译：子明
