美国加州海藻林的复苏:科学家与时间赛跑

2024-11-12 06:04   北京  


























海洋与湿地·海洋科学前沿
本文约 2080字,阅读约 4 分钟

美国加州大学戴维斯分校海洋实验室位于加州博德加湾附近的海边,该实验室内正在进行一项实验,为北加州的海藻森林提供急需的推动力因为这些海藻森林十年前几乎从北海岸消失不见了

海藻森林主要由海带目的大型褐藻所构成。和其他物种一样,它们也受到气候变化的威胁。今年夏天,研究人员把长着几十颗巨藻幼苗的细绳固定在海床上,一个月内那里出现了100多根幼小的海藻茎,并开始伸向海面。研究团队还使加州索诺玛海岸的海藻在十年来首次出现回升,尽管规模很小。他们的研究也为保护旧金山南部加利福尼亚中部的海藻森林提供了见解。

图源:Wikimedia Commons/ Public Domain

在过去的两年夏天,研究团队戴上潜水装备,潜入博德加湾北部的一个咸水湾——罗斯堡湾,这里曾经有一片郁郁葱葱的水下森林,为海洋生物提供了栖息地,支持商业渔业并储存碳。现在,海藻被成群的紫色海胆所取代,这是2014年开始的大规模海藻崩塌的牺牲品。

2014年,美国西海岸经历了一场大规模的海藻崩塌事件,这场生态灾难对当地的海洋生态系统造成了严重影响。这场海藻崩塌是由于一系列环境因素共同作用的结果,包括海水温度的异常升高和生态系统的失衡。大约90%的加州巨藻林在2014至2016年间的海洋热浪中死亡,它导致了海藻森林和大量具有商业价值的海洋生物(如鲍鱼、扇贝和龙虾)受到严重打击。这场灾难不仅影响了海洋生物的多样性,还对当地的渔业和相关产业造成了经济损失

在罗斯堡湾,科学家们解开这些接种的麻线,并将它们固定在海床上,希望这些幼小的海藻能够在秋季结束时释放出数百万个生殖孢子。与此同时,商业渔民手工清除了数十万只紫海胆,以保护可能出现的任何新海藻,科学家们自己也释放了数百万个孢子。

其他科学家在加州县和门多西诺县也采用了类似的策略。这些项目由美国政府、研究人员和非营利性组织的科学家之间的合作。海藻森林的恢复将使北加州的水域受益匪浅。这还将保护海岸线免受侵蚀,储存二氧化碳,并支持陷入困境的鲍鱼和红海胆渔业。

然而,即使最近取得了一些,但这些巨大的水下森林是否能在北加州恢复昔日辉煌,或者需要多长时间来恢复,仍有待观察

总的来说,紫海胆的数量实在太多了,潜水员无法在海底捕获它们。海胆延伸到俄勒冈州,在加州北海岸没有它们的天敌向日葵海星由于一种神秘的疾病在当地灭绝,而海獭自从19世纪被捕杀至灭绝以来,就再也没有回到这片海岸

在海面下,海藻森林为海星、石斑鱼、鲍鱼等创造了栖息地。在全球范围内,由于气候变化、污染、过度采伐和其他因素,海藻森林的崩溃正变得越来越普遍。科学家们正在保护或扩大下加利福尼亚州、南加州、俄勒冈州和华盛顿普吉特海湾的海藻森林。

图源:Wikimedia Commons/ Public Domain

蒙特利湾水族馆研究海藻森林恢复的科学家Joshua Smith说,“人工移除海胆以促进恢复是一项艰巨的工作。” 另一位负责协调海胆移除工作的海藻修复专家Gina Contolini表示,随着科学家越来越关注这些水下森林,像这样的项目也越来越多。加州的研究人员还将海藻恢复与全球气候倡议联系起来,将“蓝碳”储存在海洋植物中。

研究表明,科学家可以在加州北海岸用麻绳种植海藻,但那里的风暴和鲨鱼限制了他们的工作。但研究也表明,如果把足够多的紫海胆从这里剔除,海藻森林就可以直接在海床上重新生长。

这里的渔民认为红海胆是很有价值的商品,但紫海胆不是。去年,潜水员们仅用手或水下耙子,就从罗斯堡湾和另一个海域打捞了65万只海胆。这些海胆被用船运回陆地并制成堆肥。潜水员说:“在更多的地方还有数百万只紫海胆,它们到处都是。”

人工移除海胆的速度总是比向日葵海星和海獭慢,它们是海胆的天敌。华盛顿大学的研究科学家Jason Hodin说,这两个物种都以保护海藻森林而闻名,“健康的海藻森林两者都有,一个运转良好的生态系统两者兼而有之。”

但科学家们仍在试图了解自2013年以来导致加州向日葵海星大量死亡的疾病——海星消耗综合征。这种综合症是一种消耗性疾病,它在太平洋东北水域肆虐,导致包括向日葵海星在内的20多种海星物种遭受了前所未有的死亡。这种疾病的特点是海星的触手出现白色病变,导致触手腐烂脱落,随后病变迅速蔓延至全身,海星最终像被“溶化”一样死亡。科学家们已经将目光集中在几种可疑的病原体上,但具体原因尚未确定。已有研究发现,海洋温度升高与疫情的严重程度之间存在令人担忧的联系,这表明气候变化可能会加剧未来的海洋流行病。

研究团队目前尚不清楚海獭是否也能帮助将贫瘠的海藻森林转化为海藻树冠。然而,海獭在20世纪60年代被重新引入后,在恢复阿拉斯加的海藻森林方面发挥了重要作用。蒙特利水族馆的研究人员Joshua Smith表示,这个例子可以与北加州相提并论。

但这也是一个有争议的话题。环保人士欢迎海獭的回归,但商业渔民却很焦虑,因为水獭会贪婪捕食珍宝蟹、鲍鱼和红海胆。

然而,美国鱼类和野生动物管理局得出的结论是,重新引入海獭在生态上是可行的,而且“重新引入北加州和俄勒冈州的海獭不太可能产生广泛的经济影响”

“现在海獭重新引入的势头比他所见过的任何时候都要大。但即使有关机构批准重新引入水獭或向日葵海星,它们也可能需要几十年的时间才能帮助大规模恢复海藻森林。现在,人类是最有效的解决方案。”Joshua Smith说。

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编译 | Sara
审核 | Daisy

排版 | 绿叶



【参考资料】

https://phys.org/news/2024-11-braving-sharks-hordes-urchins-scientists.html

https://www.columbian.com/news/2024/nov/09/scientists-are-growing-kelp-one-forest-at-a-time-braving-sharks-and-hordes-of-urchins-researchers-dive-in/

https://www.natgeomedia.com/environment/article/content-11279.html

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1257154


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