气候变化在加州的严酷后果,破纪录的热浪、干旱和野火已被充分记录。但可悲的是,气候危机也对加州的海洋生态系统造成了可怕的、尽管更为隐蔽的损害。
2014 年和 2015 年的海洋热浪既加剧了海带森林(需要更冷的水才能生长)的压力,又进一步助长了自 2013 年开始的海星枯萎病,这场疾病最终导致了现代历史上最大规模的海洋灭绝事件。从阿拉斯加到墨西哥的整个太平洋沿岸,无数的海星(或称海星)消失了,涉及至少 20 个物种。巨大的太阳海星,如今在加州已功能性灭绝,曾是海胆的主要捕食者,它们的消失导致海胆数量激增。
当不再受到捕食的约束时,海胆——一种贪婪的食草动物——离开了它们以前的岩石缝隙栖息地,摧毁了本已因高温而衰弱的海带森林。可悲的是,北加州现在已经失去了其曾经茂密的海带森林的 95%;曾经繁盛的、生物多样性丰富的海洋生态系统如今只剩下铺满尖刺海胆的海底,即所谓的“海胆荒原”。
海带森林的急剧减少不仅对海洋生物多样性造成了毁灭性打击;对于以前依赖海带森林产生的鱼类、鲍鱼和其他海洋资源的沿海社区来说,也带来了严重的经济后果。海带森林固碳的效率是陆地森林的 20 倍,是抗击全球变暖的重要盟友。
然而,情况很复杂;尽管几乎所有的加州沿海系统都受到了海水变暖和海星大量死亡的破坏,但并非所有海带森林的衰退程度都相同。与北加州相比,中加州的一个沿海地区的海带生态系统表现得稍好一些。一项由加州大学圣克鲁斯分校博士生 Joshua Smith 领导的新研究,考察了数量众多的海獭(一种关键物种和海胆的天然捕食者)在保护蒙特雷湾现有的海带森林免受海胆侵害方面所起的作用。作为一名亲眼目睹海带森林衰退的海洋生态学家,Smith 希望更好地了解海带森林枯竭的根本原因以及可行的补救措施。
“我非常想了解是什么导致这些海胆食草动物失控并过度啃食海带森林,”Smith 说。“最大的问题是,什么会导致海带重新生长,以及什么能将海胆数量减少到足以让海带森林恢复的程度?”
到了 20 世纪,西海岸的海獭已经濒临灭绝,但联邦的保护措施已导致某些地区的海獭数量回升。中加州,特别是研究进行的蒙特雷湾,海獭数量有所反弹。该研究项目持续了三年,期间进行了密集的や潜水调查,获得了关于海獭行为的一些非常有趣的数据。Smith 想要解决的一个重要问题是,蒙特雷湾的海带是如何避免像北加州的海带生态系统那样被海胆完全占领的。
“在蒙特雷湾,有一些没有海带的海胆荒原,而紧邻这些荒原的是一些看起来相当健康的海带森林残迹,”Smith 说。
海獭的新陈代谢非常高,这使它们在冰冷的水中保持温暖,同时也使它们成为贝类、海胆和鱼类的贪婪消费者;海獭每天可以吃掉其体重 25% 的食物。研究人员(如 Smith)观察海獭食谱的一个优势是,海獭会将猎物带到水面进食。
在观察点,随着海胆数量的增长,海獭的食谱转向更多地依赖海胆。事实上,海獭吃的海胆比 2014 年之前多了 3 倍,因此,海獭为残存的海带森林提供了至关重要的海胆保护。
然而,海獭只在健康的海带森林范围内捕猎,并且不在邻近的海胆荒原中寻找猎物。早期,随着海胆荒原的扩张,一些人曾希望过度繁殖的海胆可能会自行饿死,从而为海带提供机会,让其恢复并重新占据原有的栖息地。不幸的是,当缺乏主要食物来源时,海胆可以减缓新陈代谢并进入休眠状态长达数年,剩余的生物体在贝壳内处于极度消瘦的状态。由于休眠海胆的营养价值不高,因此海獭忽略它们而选择更健康、热量更高的同类,这些同类生活在残存的海带森林中,这是有道理的。
海獭能够通过控制海胆数量来促进残存海带森林的健康,这给 Smith 对海带森林的持续生存带来了希望。
海带不是植物,而是海洋藻类中的“擎天柱”;它每天可以生长 1.5 英尺,其高耸的茎可以长到 100 英尺高,因此在适当的条件下,海胆荒原可以迅速恢复为健康的海带森林。然而,Smith 指出,即使如人们所希望的那样,情况发生变化,海胆过度繁殖被海星的回归控制,或被天气或疾病事件所遏制,仍然存在一些健康的海带森林至关重要。
“重要的是,当海胆和荒原斑块最终减少时,”Smith 说,“海獭已经维持了海带森林的残迹,然后这些残迹可以帮助补充荒原区域,从而促进森林的恢复。”














