海獭竟然拯救了加州海藻林？百年来历史揭示生态奇迹
编·者·按
“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编读到一篇由蒙特雷湾水族馆开展的最新成果，发表在2024年1月份的《PLOS气候》期刊上，通过对加州海藻森林在过去一个世纪内的变化进行详细研究，揭示了南方海獭种群的增长如何提高了海藻森林对环境压力的适应能力。研究发现，海獭在19世纪因皮毛被濒临灭绝，但它们在中部海岸幸存下来，对该地区的海藻森林产生了显著的正面影响。与北部和南部地区相比，中部海岸的海藻冠层覆盖显著增加，海獭种群密度被确定为“最强预测因子”。这一研究强调了对濒危的南方海獭进行保护和恢复的重要性，同时提出在加州海岸及其他地方通过恢复海獭来解决海藻森林问题的可能性。为助力全球环境治理、并供我国学者了解最新研究动态信息，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。
图片来源：UNFWS
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海藻森林的健康对渔业、沿海侵蚀和碳储存等方面具有重要作用。在过去一个世纪内，加州中部海岸的海藻森林冠层显著增加，增长了56%，而北部和南部地区的海藻冠层分别减少了63%和52%。 从1910年到2016年，加州海带冠层总体仅下降了6%，显示海藻森林在全加州范围内相对保持稳定。 海藻森林的健康与海獭种群密度关系密切，模型显示海獭是影响海带冠层覆盖变化的最强预测因子之一。
抗气候变化的自然奇迹
加州海藻森林（California kelp forests）是太平洋沿岸一处独特而珍贵的海洋生态系统，由各种色彩斑斓的海带组成，如巨大的巨型海藻、飘逸的海藻。这些海藻森林在加州沿海形成了庞大的“海底丛林”，成为了渔业的重要的“海洋生命大产房”；它们不仅为丰富的海洋生物提供了栖息地、为当地渔业提供了丰富的资源，还在全球气候系统中扮演着重要角色。
近日，蒙特雷湾水族馆的研究人员在一项新研究中强化了南方海獭与加州海藻森林长期健康之间的联系，他们发现——南方海獭的增长，促进了加州的海藻森林扩张。这项研究发表在《PLOS气候》杂志上，发现过去一个世纪里，南方海獭种群的增长，提升了该州海藻森林的抗性。这一发现强调了对濒危的南方海獭进行保护和恢复的重要性，并突显了一种可能的基于自然的解决方案，用于恢复加州海岸以及可能的其他地方的海藻森林。
海湿小编查到美国鱼类和野生动物管理局（FWS）的物种信息显示：南方海獭（英文名：Southern Sea Otter；拉丁学名：Enhydra lutris nereis），或称加州海獭，分布在加利福尼亚州中部海岸，是关键物种之一，在自然食物链中扮演基础性角色。作为海藻森林和海草床的守护者，它们对维持沿海生态系统平衡至关重要。由于在17世纪~18世纪的毛皮贸易中濒临灭绝，南方海獭现在受到多种法律的保护，种群数量虽然缓慢增长，但仍在3000只左右波动。为了支持南方海獭的种群恢复，美国政府曾在1980年代末将一部分海獭转移到圣尼古拉斯岛，以创造一个次要种群。然而，由于鲨鱼袭击导致的死亡，南方海獭的栖息地扩张受到限制。在美国国会的指令下，2021年对在美国西海岸重新引入南方海獭的可行性进行了评估，当前正在审查南方海獭在《濒危物种法》下的地位，以全面了解其在野外可持续性的因素。
南方海獭及其分布范围。图片来源：UNFWS
根据蒙特雷湾水族馆的这项最新研究，过去一个世纪内，从1910年~2016年间，加州海岸线上海带冠层发生了戏剧性的变化。在这段时间内，中部海岸是南方海獭在19世纪几乎因为皮毛猎杀而存活的唯一地区，而在这里，海藻森林冠层显著增加。在整个世纪的尺度上，该物种对中部海岸海藻森林的有利影响几乎弥补了北加州和南加州的海带损失，导致该时期全州海藻总体上只有轻微下降。
该研究的首席作者特丽·尼科尔森是蒙特雷湾水族馆海獭项目的高级研究生物学家，她表示：“我们的研究表明，在过去的一个世纪里，当南方海獭重新占领加州海岸时，海藻森林更加广泛和更具抗气候变化的能力。在没有南方海獭的地方，海藻森林急剧减少。实际上，我们发现海獭种群密度是这个百年时段内影响海藻冠层覆盖变化的最强预测因子。”
水族馆科学家使用追溯到20世纪初的海藻森林历史调查进行了详细的冠层范围、生物量和碳储存的估算，同时纠正了年度变化和调查方法的差异。这使科学家能够研究加利福尼亚海藻森林的趋势，追溯到比基于航空或卫星图像的现代调查数据更长的时间，超过60年。然后，团队将纠正和保守的历史估算与当代数据集进行比较，并使用机器学习框架评估过去一个世纪变化的主导因素。
蒙特雷湾水族馆海獭项目经理杰斯·富吉表示：“使用历史地图提供了一个重要的机会，帮助我们研究长期的海藻森林趋势。这种更宽泛的视角对于了解与气候变化相关的趋势，以及制定有效的基于科学的保护策略至关重要。”
全州范围内的数据显示，从1910~2016年，海藻冠层仅下降了6%。然而，区域性的变化更为显著。北部和南部地区的海藻冠层分别减少了63%和52%，而中部海岸几乎在所有地方都增加了，估计海藻森林覆盖面积增加了56%。
尽管建模显示海獭种群密度是海藻覆盖变化的最强预测因子，但它还确定了其他因素，包括由于气候变化引起的极端海洋温暖。
杜克大学的研究科学家、本研究的高级作者凯尔·范·豪坦表示：“如今，海洋中的极端热度非常强烈和持久。十年前开始，这一威胁现在影响了海洋表面的一半以上。这对海藻森林来说是一个重大问题，因为慢性温度应激破坏了海藻的生长和健康。生态系统是复杂的，为了在这些极端变化中给予它们最好的生存机会，它们需要所有的组成部分。海獭，当然，对太平洋海藻森林有着巨大的影响。这样的历史研究是对这一动态的关键证明。”
健康的海藻森林生态系统提供许多好处，包括作为渔业的育种场所、减少风暴引起的沿海侵蚀以及贡献于碳储存。该研究表明，将海獭重引入其历史范围的地区，可能有助于恢复海藻森林并在加州海岸的更多地方恢复其益处。
思考题 | 举一反三
Q1.海獭对加州海藻森林的保护作用究竟有多大？据研究数据显示，过去一个世纪，海獭种群的增长，对中部海岸的海藻森林冠层覆盖几乎进行了何种程度的弥补？ |
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新闻源 | 蒙特雷湾水族馆\PLOS气候
编译 | 王芊佳
审核 | 绿茵
排版 | 绿叶
【参考资料】
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
原文参见：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