海獺竟然拯救了加州海藻林？百年來歷史揭示生態(tài)奇跡

“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編讀到一篇由蒙特雷灣水族館開展的最新成果，發(fā)表在2024年1月份的《PLOS氣候》期刊上，通過對加州海藻森林在過去一個世紀內(nèi)的變化進行詳細研究，揭示了南方海獺種群的增長如何提高了海藻森林對環(huán)境壓力的適應能力。研究發(fā)現(xiàn)，海獺在19世紀因皮毛被瀕臨滅絕，但它們在中部海岸幸存下來，對該地區(qū)的海藻森林產(chǎn)生了顯著的正面影響。與北部和南部地區(qū)相比，中部海岸的海藻冠層覆蓋顯著增加，海獺種群密度被確定為“最強預測因子”。這一研究強調(diào)了對瀕危的南方海獺進行保護和恢復的重要性，同時提出在加州海岸及其他地方通過恢復海獺來解決海藻森林問題的可能性。為助力全球環(huán)境治理、并供我國學者了解最新研究動態(tài)信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

圖片來源：UNFWS

【關鍵數(shù)據(jù)】

海藻森林的健康對漁業(yè)、沿海侵蝕和碳儲存等方面具有重要作用。在過去一個世紀內(nèi)，加州中部海岸的海藻森林冠層顯著增加，增長了56%，而北部和南部地區(qū)的海藻冠層分別減少了63%和52%。

從1910年到2016年，加州海帶冠層總體僅下降了6%，顯示海藻森林在全加州范圍內(nèi)相對保持穩(wěn)定。

海藻森林的健康與海獺種群密度關系密切，模型顯示海獺是影響海帶冠層覆蓋變化的最強預測因子之一。

海獺助力打造抗氣候變化的自然奇跡

加州海藻森林（California kelp forests）是太平洋沿岸一處獨特而珍貴的海洋生態(tài)系統(tǒng)，由各種色彩斑斕的海帶組成，如巨大的巨型海藻、飄逸的海藻。這些海藻森林在加州沿海形成了龐大的“海底叢林”，成為了漁業(yè)的重要的“海洋生命大產(chǎn)房”；它們不僅為豐富的海洋生物提供了棲息地、為當?shù)貪O業(yè)提供了豐富的資源，還在全球氣候系統(tǒng)中扮演著重要角色。

近日，蒙特雷灣水族館的研究人員在一項新研究中強化了南方海獺與加州海藻森林長期健康之間的聯(lián)系，他們發(fā)現(xiàn)——南方海獺的增長，促進了加州的海藻森林擴張。這項研究發(fā)表在《PLOS氣候》雜志上，發(fā)現(xiàn)過去一個世紀里，南方海獺種群的增長，提升了該州海藻森林的抗性。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了對瀕危的南方海獺進行保護和恢復的重要性，并突顯了一種可能的基于自然的解決方案，用于恢復加州海岸以及可能的其他地方的海藻森林。

海濕小編查到美國魚類和野生動物管理局（FWS）的物種信息顯示：南方海獺（英文名：Southern Sea Otter；拉丁學名：Enhydra lutris nereis），或稱加州海獺，分布在加利福尼亞州中部海岸，是關鍵物種之一，在自然食物鏈中扮演基礎性角色。作為海藻森林和海草床的守護者，它們對維持沿海生態(tài)系統(tǒng)平衡至關重要。由于在17世紀~18世紀的毛皮貿(mào)易中瀕臨滅絕，南方海獺現(xiàn)在受到多種法律的保護，種群數(shù)量雖然緩慢增長，但仍在3000只左右波動。為了支持南方海獺的種群恢復，美國政府曾在1980年代末將一部分海獺轉移到圣尼古拉斯島，以創(chuàng)造一個次要種群。然而，由于鯊魚襲擊導致的死亡，南方海獺的棲息地擴張受到限制。在美國國會的指令下，2021年對在美國西海岸重新引入南方海獺的可行性進行了評估，當前正在審查南方海獺在《瀕危物種法》下的地位，以全面了解其在野外可持續(xù)性的因素。

南方海獺及其分布范圍。圖片來源：UNFWS

根據(jù)蒙特雷灣水族館的這項最新研究，過去一個世紀內(nèi)，從1910年~2016年間，加州海岸線上海帶冠層發(fā)生了戲劇性的變化。在這段時間內(nèi)，中部海岸是南方海獺在19世紀幾乎因為皮毛獵殺而存活的唯一地區(qū)，而在這里，海藻森林冠層顯著增加。在整個世紀的尺度上，該物種對中部海岸海藻森林的有利影響幾乎彌補了北加州和南加州的海帶損失，導致該時期全州海藻總體上只有輕微下降。

該研究的首席作者特麗·尼科爾森是蒙特雷灣水族館海獺項目的高級研究生物學家，她表示：“我們的研究表明，在過去的一個世紀里，當南方海獺重新占領加州海岸時，海藻森林更加廣泛和更具抗氣候變化的能力。在沒有南方海獺的地方，海藻森林急劇減少。實際上，我們發(fā)現(xiàn)海獺種群密度是這個百年時段內(nèi)影響海藻冠層覆蓋變化的最強預測因子。”

水族館科學家使用追溯到20世紀初的海藻森林歷史調(diào)查進行了詳細的冠層范圍、生物量和碳儲存的估算，同時糾正了年度變化和調(diào)查方法的差異。這使科學家能夠研究加利福尼亞海藻森林的趨勢，追溯到比基于航空或衛(wèi)星圖像的現(xiàn)代調(diào)查數(shù)據(jù)更長的時間，超過60年。然后，團隊將糾正和保守的歷史估算與當代數(shù)據(jù)集進行比較，并使用機器學習框架評估過去一個世紀變化的主導因素。

蒙特雷灣水族館海獺項目經(jīng)理杰斯·富吉表示：“使用歷史地圖提供了一個重要的機會，幫助我們研究長期的海藻森林趨勢。這種更寬泛的視角對于了解與氣候變化相關的趨勢，以及制定有效的基于科學的保護策略至關重要?！?/p>

全州范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)顯示，從1910~2016年，海藻冠層僅下降了6%。然而，區(qū)域性的變化更為顯著。北部和南部地區(qū)的海藻冠層分別減少了63%和52%，而中部海岸幾乎在所有地方都增加了，估計海藻森林覆蓋面積增加了56%。

盡管建模顯示海獺種群密度是海藻覆蓋變化的最強預測因子，但它還確定了其他因素，包括由于氣候變化引起的極端海洋溫暖。

杜克大學的研究科學家、本研究的高級作者凱爾·范·豪坦表示：“如今，海洋中的極端熱度非常強烈和持久。十年前開始，這一威脅現(xiàn)在影響了海洋表面的一半以上。這對海藻森林來說是一個重大問題，因為慢性溫度應激破壞了海藻的生長和健康。生態(tài)系統(tǒng)是復雜的，為了在這些極端變化中給予它們最好的生存機會，它們需要所有的組成部分。海獺，當然，對太平洋海藻森林有著巨大的影響。這樣的歷史研究是對這一動態(tài)的關鍵證明?！?/p>

健康的海藻森林生態(tài)系統(tǒng)提供許多好處，包括作為漁業(yè)的育種場所、減少風暴引起的沿海侵蝕以及貢獻于碳儲存。該研究表明，將海獺重引入其歷史范圍的地區(qū)，可能有助于恢復海藻森林并在加州海岸的更多地方恢復其益處。
思考題 | 舉一反三

Q1.海獺對加州海藻森林的保護作用究竟有多大？據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，過去一個世紀，海獺種群的增長，對中部海岸的海藻森林冠層覆蓋幾乎進行了何種程度的彌補？

Q2.為何在沒有海獺的地區(qū)，海藻森林的覆蓋會急劇減少？研究中提到海獺種群密度是預測海藻覆蓋變化的最強因素之一，這和其他因素（如氣候變化導致的極端海洋溫暖）有何關聯(lián)？

Q3.加州整體海藻冠層在過去一個世紀內(nèi)只下降了6%，但在北部和南部地區(qū)分別下降了63%和52%。這些區(qū)域性差異背后的原因是什么？對這些不同趨勢的深入理解如何幫助我們更有效地保護和恢復海藻森林？

Q4.這個研究中提到海藻森林對漁業(yè)、沿海侵蝕和碳儲存等方面有著重要作用。通過保護海獺和恢復海帶森林，我們能夠實現(xiàn)哪些生態(tài)和經(jīng)濟方面的好處？有關加州海岸以外地區(qū)的類似生態(tài)系統(tǒng)恢復是否也存在潛在的解決方案？

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本文僅代表資訊，不代表平臺觀點。

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新聞源 | 蒙特雷灣水族館\PLOS氣候

編譯 | 王芊佳

審核 | 綠茵

排版 | 綠葉

【參考資料】

https://www.montereybayaquarium.org/newsroom/press-releases/study-shows-sea-otters-helped-prevent-widespread-California-kelp-forest-declines-over-the-past-century

https://www.mmc.gov/priority-topics/species-of-concern/southern-sea-otter/

https://www.fws.gov/species/southern-sea-otter-enhydra-lutris-nereis

https://www.fws.gov/press-release/2023-06/sea-otter-open-houses

原文參見：Teri E. Nicholson, Loren McClenachan, Kisei R. Tanaka, Kyle S. Van Houtan. Sea otter recovery buffers century-scale declines in California kelp forests. PLOS Climate, 2024; 3 (1): e0000290 DOI: 10.1371/journal.pclm.0000290