北加州海带森林的崩溃将很难逆转

  卫星图像显示,北加州沿海海带森林覆盖的面积下降了95%以上,仅剩下一些小而孤立的公海带。物种丰富的海带森林被“海胆贫瘠”所取代,紫色海胆覆盖了没有海藻和其他藻类的海底。

  由加州大学圣克鲁斯分校的研究人员领导的一项新研究记录了沿海生态系统的急剧变化,并分析了造成这种变化的事件。这不是逐步下降,而是海带 森林生态系统在2014年开始西海岸异常海温变暖后突然崩溃,这是一系列使海带森林退化的一系列事件的一部分。

北加州海带森林的崩溃将很难逆转

  该研究于3月5日发表在《通信生物学》上,该研究表明,旧金山以北的海带森林在过去的极端变暖事件中具有韧性,在其他强烈的海洋热浪和厄尔尼诺事件中幸存下来。但是由于海星浪费疾病而导致的主要顽童天敌向日葵海星的损失使北加州的海带森林失去了海胆掠食者,而海胆是贪婪的海带掠食者。

  加州大学圣克鲁斯分校海洋科学专业的第一作者梅雷迪思·麦克弗森说:“一次造成许多混乱的原因导致了这种崩溃,而且该系统现在仍然处于这种变化的状态。” “这是一个自然动态的系统,过去确实能够抵御极端事件,但是向日葵之星的死亡使生态系统的复原力骤然下降。结果,海带森林无法承受自然灾害的影响。海洋热浪和厄尔尼诺事件与海胆的爆发相结合。”

  研究人员使用了可追溯至1985年的美国地质调查局Landsat任务的卫星图像,来评估海带森林冠层的历史变化。

  公海带是在旧金山湾以北形成冠层的主要海藻种类,而巨型海带则在南部占主导地位。当强烈的冷深流将沿海地区的养分带入地表时,这两个物种都将蓬勃发展。海洋热浪和厄尔尼诺事件抑制了海岸上升流,导致温水和低营养条件,海带生长不良。

  加州大学圣克鲁斯分校海洋科学教授兼教授拉斐尔·库德拉(Raphael Kudela)说:“以前,发生了重大变化,当时强大的厄尔尼诺现象极大地减少了海带冠层,但过去总是如此。” “弹性的丧失使这次变得与众不同-海洋变暖和海星的丧失使海胆得以接管。”

  海星消瘦疾病于2013年首次出现,影响了西海岸的所有类型的海星。向日葵海星是受灾最严重的物种之一,最近被国际自然保护联盟列为极度濒危物种。

  2014年底,东北太平洋出现了不寻常的海洋热浪,并于2015年在西海岸蔓延,并被称为“斑点”。强烈的厄尔尼诺事件在大约同一时间开始发展,将温暖的水带入了太平洋。从南部海岸。该温水恰逢顽童沿着北部海岸的人口使海平面。

  库德拉说:“所有这些事件的统一导致了海带的惊人损失。”

  海带森林在整个加利福尼亚海岸均呈下降趋势,但程度不及北加利福尼亚。公海带是每年繁殖的一年生物种,这可能使它比巨型海带更容易受到这些压力的影响。但是北加州的另一个关键差异是,没有其他海胆掠食者,例如海獭,这使得健康的海带森林斑块能够在蒙特雷湾得以持续。

  麦克弗森说:“自从1800年代以来,在北海岸还没有发现过海獭。” “从过去35年的卫星数据中我们观察到,只要我们仍然有葵花星,海带在没有海獭的情况下就运转良好。一旦它们消失了,系统中就没有海胆掠食者了。”

  她说,这对未来意味着,除非向日葵海星或其他顽童掠食者返回该系统,否则北加州海带森林恢复的前景将很糟糕。即使温度和营养条件有利于海带的生长,新的海带植物在海胆贫瘠的地区也很难建立。

  在加州珊瑚礁检查计划(该研究提供了潮汐调查数据)的带领下,人们已经做出了一些努力,以使潜水员从选定的区域手动清除海胆,以查看海藻是否能够帮助海带恢复。海胆疾病的爆发还可能导致海胆大量死亡,并使海带有机会康复。麦克弗森说,在缺乏减少海胆数量的机制的情况下,将很难恢复和维护海带森林。

  她说:“现在有很多关于未来最佳管理策略的研究和讨论。” “了解和监控整个系统非常重要。如果我们要进行恢复工作,则需要确保在温度和营养条件适合海带的情况下进行恢复。”

  库德拉说,自2014年以来一直高于正常水平后,海洋温度开始沿海岸降温。“今年,我们终于看到海洋温度开始降温,因此,我们希望它能够自然逆转,海带能够吸收再次离开。”他说。“除了保持监控之外,我们实际上无能为力。当然,长期的解决方案是减少我们的碳排放量,这样我们就不会遇到这些极端事件。”

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