水下森林：海草林和海藻林有助于應對氣候危機

海帶（kelp）是構成海帶目（Laminariales）的大型褐藻海藻。大約有30個不同的屬。海帶目是褐藻綱（Phaeophyta）之下一個目級的海藻分類單元，現時包括有約30個屬。海帶聚集，發(fā)展成“海藻林”——海底森林，成為最富有豐富生產力與多樣性的地球生態(tài)系統(tǒng)。較小片的海藻林又被稱為海藻床。海藻林為大量海洋動物提及棲息地。全球海藻林主要分布于溫帶到極地地區(qū)的沿岸海域。在2007年，于厄瓜多附近的熱帶海域也發(fā)現有海藻林分布。和熱帶的珊瑚礁一樣，海藻林為許多生物提供生活環(huán)境，包括軟體動物、甲殼動物、棘皮動物、魚類及海洋哺乳動物等；同時也為人類提供生產力豐富的漁場。理想的條件下，海帶每天可以長到18英寸（約為45.72厘米），與色彩斑斕、生長緩慢的珊瑚形成鮮明對比的是，巨型海帶樹冠高聳在海底。就像森林中的樹木一樣，這些巨型藻類為許多生物提供食物和住所。與陸地森林一樣，海帶林也會經歷季節(jié)性變化。風暴和大型天氣事件，如厄爾尼諾，會撕裂并帶走海帶，留下一片破舊的冬季森林，每年春天重新開始生長。

據衛(wèi)報消息，海帶吸收二氧化碳，具有很高的營養(yǎng)價值，但它受到溫度升高、污染和入侵物種的威脅。

Frank Hurd輕輕拉開巨大海帶的窗簾，泡沫在他身后猛烈地流動。綠色和金色的絲帶穿過太平洋冰冷的海水向上伸向太陽。Hurd是環(huán)境組織自然保護協(xié)會的海洋生物學家，他正在阿納卡帕島附近的一片海帶林中潛水。阿納卡帕是受保護的巖石火山島之一，形成了海峽群島國家公園，這是加利福尼亞南部海岸的一個群島。

這種厚實而健康的海帶——一種海藻——構成了幾乎所有大陸海岸線的水下森林的一小部分。其中一些研究相對較好，包括大非洲海洋森林，這是一片巨大的竹海帶，從開普敦向北延伸到納米比亞海岸線，這是電影《我的章魚老師》（My Octopus Teacher）的背景；以及大南礁，這是一片巨大的海帶林，環(huán)繞著澳大利亞南部海岸線。但這些森林中還有許多是無名的，不為人知的——隱藏在水下。

（加利福尼亞州圣巴巴拉附近豐富的水下森林中，一只斑海豹（harbour seal）從海帶樹冠上下來。圖源：Douglas Klug/Getty Images）

盡管海帶是地球上生長最快的植物之一，但由于衛(wèi)星測量海洋深度的困難，歷史上一直難以繪制地圖。然而，9月份發(fā)表的研究發(fā)現，海草林的面積遠比以前想象的要大。

來自八個國家的一個國際科學家小組，由西澳大利亞大學的Albert Pessarrodona博士領導，人工篩選了數百項研究，包括當地植物數據記錄、在線存儲庫和公民科學計劃，以模擬海洋森林的全球分布。他們發(fā)現，水下森林覆蓋面積在600萬至720萬平方公里之間，面積相當于亞馬遜雨林流域，是印度的兩倍。

（來自《我的章魚老師》，背景為從開普敦向北延伸到納米比亞海岸線的一片巨大的竹海帶（bamboo kelp）。 圖源：Netflix）

海草林（seaweed forest）可以作為應對氣候危機的重要緩沖，吸收海水和大氣中的二氧化碳。根據一項分析，海洋森林的碳儲量可能與亞馬遜雨林一樣多。然而，與紅樹林和海草等其他海洋植物不同，海藻對碳的長期封存能力仍有相當大的了解，因為它缺乏將碳鎖定在土壤中的根系。碳是否被封存還取決于海藻發(fā)生了什么，關于它儲存這種元素的有效性，目前仍有科學爭論。

該研究的10位作者之一、海洋生態(tài)學家Karen Filbee Dexter博士表示，這項研究是理解海藻在減緩氣候崩潰方面可能發(fā)揮的作用的“重要一步”，“因為它計算了最大海洋植被生態(tài)系統(tǒng)的生產力——增長和碳吸收”。她補充道，這也有助于估算世界海洋森林的碳匯潛力。

海帶是最大的海藻物種，能夠生長數十米高，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用，為魚類、其他海洋動物和鳥類提供食物和住所。

在澳大利亞，當地的海帶是雜草叢生的海龍的家園。海龍是一種紫色的生物，有著葉子狀的附屬物，看起來像海帶葉。北美太平洋沿岸的海帶林為南部海獺提供了重要的棲息地。此外，這頭巨大的灰鯨在從墨西哥下加利福尼亞州遷移到阿拉斯加水域的過程中，將海帶森林作為捕食性虎鯨的避風港，并作為其幼鯨的重要覓食地。

由于水下森林的快速增長，水下森林也可以在緩解世界糧食安全危機的努力中發(fā)揮作用?？茖W家們對來自世界各地的數百項單獨研究進行了檢查，其中水肺潛水員測量了海藻的生長情況。該研究指出：“我們發(fā)現，海洋森林比小麥、水稻和玉米等許多密集種植的作物更有生產力?！彼鶕魑锖秃Ｔ瀹a生的生物量——海藻的葉子、菌柄和固持物——來定義生產力。平均而言，溫帶地區(qū)（如澳大利亞南部海岸）的海洋森林所產生的生物量是密集種植作物的2至11倍，這一生產力可用于糧食系統(tǒng)。

“如果收獲得當，海藻有可能成為一種非?？沙掷m(xù)和營養(yǎng)豐富的食物來源?！薄狝manda Swinimer

幾個世紀以來，海藻在亞洲被大量消費，現在西方市場正在興起，盡管規(guī)模很小，越來越多的歐洲和北美公司生產供人類食用的海藻產品。海洋生物學家Amanda Swinimer說：“盡管有證據表明，14500年前，海草被當作食物食用，但它并沒有成為世界上大部分人口的飲食組成部分?！比欢?，她補充道，隨著糧食安全成為一個越來越重要的問題，“人們正在尋找其他營養(yǎng)食物來源。如果收獲得當，海藻有可能成為一種非?？沙掷m(xù)和營養(yǎng)密集的食物來源?！庇捎诤Ｔ宓母郀I養(yǎng)價值，海藻也被用作動物飼料，代替玉米和大豆。

然而，這些水下森林面臨多重威脅，包括海水溫度升高、污染和入侵物種。在加利福尼亞州北部海岸，海帶在過去幾年中減少了95%以上，海膽大量死亡，海膽的數量急劇增加，因為大量的海星是它們的主要捕食者，它們死于與海水變暖有關的浪費性疾病。

澳大利亞海岸線的大南礁以及西北大西洋緬因州、加拿大和格陵蘭島海岸的森林也出現了令人擔憂的衰退跡象。

與珊瑚礁相比，海草林往往被忽視，研究較少，因此很難理解它們是如何變化的。Filbee-Dexter說：“世界上大部分海草林甚至沒有地圖，更不用說監(jiān)控了。”雖然珊瑚生長在溫暖、平靜和容易接近的地區(qū)，因此研究它們相當容易，但海帶生長在世界上一些最洶涌、最粗糙的海岸的冷水中。

Filbee-Dexter認為，科學家對這些重要但脆弱的海洋生態(tài)系統(tǒng)了解得越多，幫助它們生存就越容易。我希望，對這些森林的更多認識將導致更多的保護和恢復。

在加州，Hurd繼續(xù)在海帶林中潛水，監(jiān)測它們的進展，并希望它們的下降能夠得到遏制。他說：“這些極具生產力的生態(tài)系統(tǒng)的喪失對自然和人類都是毀滅性的?！比欢S著科學界不斷開發(fā)更智能的技術來追蹤海帶，如無人機、衛(wèi)星和人工智能，他仍然希望研究能夠揭示海帶在對抗氣候崩潰方面的作用。海帶尤其不應低估的一點是它在世界各地支持的生產力和生物多樣性。應該以極大的緊迫感保護和恢復它?！?/p>

（為了研究，佩戴水肺的潛水員測量了海藻的生長。 圖源：vernonwiley/Getty Images）

原文鏈接：https://www.theguardian.com/environment/2023/jan/02/kelp-seaweed-forests-research-climate-crisis

編譯：Daisy

審核：小柚子

編輯：Pierre