加州海藻森林（California kelp forests）是太平洋沿岸一處獨(dú)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(dāng)?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(xiàng)新研究中強(qiáng)化了南方海獺與加州海藻森林長(zhǎng)期健康之間的聯(lián)系，他們發(fā)現(xiàn)——南方海獺的增長(zhǎng)，促進(jìn)了加州的海藻森林?jǐn)U張。這項(xiàng)研究發(fā)表在《PLOS氣候》雜志上，發(fā)現(xiàn)過(guò)去一個(gè)世紀(jì)里，南方海獺種群的增長(zhǎng)，提升了該州海藻森林的抗性。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)瀕危的南方海獺進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)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(fù)加州海岸以及可能的其他地方的海藻森林。

圖片一群海獺。圖源：NOAA

小編查到美國(guó)魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)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(xué)名：Enhydra lutris nereis），或稱(chēng)加州海獺，分布在加利福尼亞州中部海岸，是關(guān)鍵物種之一，在自然食物鏈中扮演基礎(chǔ)性角色。作為海藻森林和海草床的守護(hù)者，它們對(duì)維持沿海生態(tài)系統(tǒng)平衡至關(guān)重要。由于在17世紀(jì)~18世紀(jì)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(hù)，種群數(shù)量雖然緩慢增長(zhǎng)，但仍在3000只左右波動(dòng)。為了支持南方海獺的種群恢復(fù)，美國(guó)政府曾在1980年代末將一部分海獺轉(zhuǎn)移到圣尼古拉斯島，以創(chuàng)造一個(gè)次要種群。然而，由于鯊魚(yú)襲擊導(dǎo)致的死亡，南方海獺的棲息地?cái)U(kuò)張受到限制。在美國(guó)國(guó)會(huì)的指令下，2021年對(duì)在美國(guó)西海岸重新引入南方海獺的可行性進(jìn)行了評(píng)估，當(dāng)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。

圖片圖源：USFWS

根據(jù)蒙特雷灣水族館的這項(xiàng)最新研究，過(guò)去一個(gè)世紀(jì)內(nèi)，從1910年~2016年間，加州海岸線上海藻冠層發(fā)生了戲劇性的變化。在這段時(shí)間內(nèi)，中部海岸是南方海獺在19世紀(jì)幾乎因?yàn)槠っC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(gè)世紀(jì)的尺度上，該物種對(duì)中部海岸海藻森林的有利影響幾乎彌補(bǔ)了北加州和南加州的海藻損失，導(dǎo)致該時(shí)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(xiàng)目的高級(jí)研究生物學(xué)家，她表示：“我們的研究表明，在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，當(dāng)南方海獺重新占領(lǐng)加州海岸時(shí)，海藻森林更加廣泛和更具抗氣候變化的能力。在沒(méi)有南方海獺的地方，海藻森林急劇減少。實(shí)際上，我們發(fā)現(xiàn)海獺種群密度是這個(gè)百年時(shí)段內(nèi)影響海藻冠層覆蓋變化的最強(qiáng)預(yù)測(cè)因子?！?/p>

水族館科學(xué)家使用追溯到20世紀(jì)初的海藻森林歷史調(diào)查進(jìn)行了詳細(xì)的冠層范圍、生物量和碳儲(chǔ)存的估算，同時(shí)糾正了年度變化和調(diào)查方法的差異。這使科學(xué)家能夠研究加利福尼亞海藻森林的趨勢(shì)，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(zhǎng)的時(shí)間，超過(guò)60年。然后，團(tuán)隊(duì)將糾正和保守的歷史估算與當(dāng)代數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)框架評(píng)估過(guò)去一個(gè)世紀(jì)變化的主導(dǎo)因素。

蒙特雷灣水族館海獺項(xiàng)目經(jīng)理杰斯·富吉表示：“使用歷史地圖提供了一個(gè)重要的機(jī)會(huì)，幫助我們研究長(zhǎng)期的海藻森林趨勢(shì)。這種更寬泛的視角對(duì)于了解與氣候變化相關(guān)的趨勢(shì)，以及制定有效的基于科學(xué)的保護(hù)策略至關(guān)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(jì)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(qiáng)預(yù)測(cè)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(xué)的研究科學(xué)家、本研究的高級(jí)作者凱爾·范·豪坦表示：“如今，海洋中的極端熱度非常強(qiáng)烈和持久。十年前開(kāi)始，這一威脅現(xiàn)在影響了海洋表面的一半以上。這對(duì)海藻森林來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大問(wèn)題，因?yàn)槁詼囟葢?yīng)激破壞了海藻的生長(zhǎng)和健康。生態(tài)系統(tǒng)是復(fù)雜的，為了在這些極端變化中給予它們最好的生存機(jī)會(huì)，它們需要所有的組成部分。海獺，當(dāng)然，對(duì)太平洋海藻森林有著巨大的影響。這樣的歷史研究是對(duì)這一動(dòng)態(tài)的關(guān)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(chǎng)所、減少風(fēng)暴引起的沿海侵蝕以及貢獻(xiàn)于碳儲(chǔ)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(fù)海藻森林并在加州海岸的更多地方恢復(fù)其益處。