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热浪和神秘疾病如何摧毁了加利福尼亚的海带森林

海洋热浪和疾病正在摧毁沿海生态系统。短短四年内,加州的一段海带森林就变成了一片海胆的荒漠。

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加州巨藻。图片来源:Peggy Foreman,NOAA Fisheries

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每年,加州海岸绵延 200 英里,海床上都会长出巨藻森林,每次生长都会形成一个再生、繁荣的生态系统。

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但从 2013 年开始,这片海带森林遭受了几次灾难的打击。首先,该地区的海星出现了一种神秘且致命的疾病。随后,一场大规模的热浪阻碍了海带的生长。短短四年内,这段海带及其繁荣的生态系统超过 90% 被仅由海胆组成的洋底所取代。

本周,科学家们在一项发表在《科学报告期刊的研究中概述了这些灾难如何摧毁了这一海洋环境。

研究人员表示,这种疾病似乎是凭空出现的。但热浪并非如此——它是气候变化的副产品。加州大学戴维斯分校和加州鱼类及野生动物管理局的环境科学家、该研究的合著者 Laura Rogers-Bennett 表示,科学家们仍在研究像这样的温度波动如何影响水下环境。这篇论文是首批尝试阐述随着热浪增多,沿海环境可能会发生什么的文章之一。

高大、细长的巨藻在温带地区提供食物和庇护所,对于维持健康的生态系统至关重要。Rogers-Bennett 表示,在几年内失去索诺玛县和门多西诺县超过 90% 的海带,相当于失去旧金山和俄勒冈州南部之间 90% 的树木。Rogers-Bennett 和她的研究团队通过每年的潜水和区域生物多样性评估,记录了这一切是如何消失的。

2013 年,加州海岸的海星开始出现海星枯萎病。研究人员仍然不知道这种疾病的来源,但这种疾病摧毁了海星种群——研究人员称,至少有一个物种已经当地灭绝。海星以海胆为食,而海胆又以巨藻为食。由于海星数量减少,海胆数量激增,吃了更多的海带。

然后,在 2014 年,热浪来袭。变暖的水含有的氮气较少,而巨藻需要氮气才能每天生长一英尺半。氮气不足意味着海带难以到达水面进行光合作用,开始死亡。

不佳的生长条件加上海星的损失意味着巨藻无法生存。取而代之的是,大多数曾经的海带田地都空了,只有海胆,其数量比灾难发生前增加了至少 60 倍。以巨藻为食的 sea snail(海螺)因食物短缺而饿死。基于这种腹足动物的区域渔业,价值约 4400 万美元,于 2018 年关闭。

Rogers-Bennett 说,水下的景象“简直令人心碎”。不幸的是,“现在我们有了海胆,它们非常稳定,很难改变这种局面。” 一旦有新的海带出现,它们就会吃掉,或者进入饥饿模式,以溶解的营养物质为生,如果需要的话。

像 Rogers-Bennett 这样的研究人员正在学习如何鼓励现有的海带并促进其生长——但她警告说,热浪引起的海带森林死亡不仅发生在美国。“我非常欢迎更多的人加入这个领域,因为我认为我们将有大量的研究和恢复工作要做,”她说。

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