不断增加的海洋风暴可能会改变海藻森林生态系统

不断增加的海洋风暴可能会改变海藻森林生态系统

在南加州附近的海带森林进行的一项大规模、长期的实验为人们带来了新的见解:随着时间的推移，随着气候的变化可能增加海洋风暴的频率，沿海生态系统的生物多样性会受到怎样的影响。

弗吉尼亚大学(University of Virginia)和加州大学圣巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)的研究人员在四个离海岸不远的地方进行了实验，模拟了海底巨藻森林的消失研究人员发现，正如一些气候变化模型所预测的那样，不断增加的风暴频率可能会极大地改变生活在加州海岸线上的海洋生物的比例和种类。“我们发现干扰频率是影响海带森林生物多样性的最重要因素，而某一年干扰的严重程度起了很小的作用，”UVA环境科学教授、首席研究员Max Castorani说。

这项研究10月30日发表在《生态学》(Ecology)杂志网络版上。与此同时，科学家们正在努力预测气候变化的生态后果。如果气候模型的预测能像许多科学家预期的那样在自然界中进行的话，这是为数不多的长期试验之一，旨在研究世界上主要的沿海海洋生境——海藻林，会随着时间的推移而发生怎样的变化。一些气候预报显示风暴频率和强度将会增加，就像一些地区已经发生的那样。

为了得出他们的发现，研究人员在圣芭芭拉附近的大型实验和控制海藻林中，每三个月对200多种植物、无脊椎动物和鱼类进行计数和测量，为期九年。他们发现年度扰动实验海带森林被削减和减少年复一年,期间发生了严重的冬季风暴巨浪,导致一倍的小植物和无脊椎动物在海底(海藻、珊瑚、海葵、海绵),但也导致减少30 - 61%的鱼类和贝类,如蛤蚌、海胆、海星、龙虾和螃蟹。卡斯托拉尼说:“我们的发现让我们感到惊讶，因为我们预计一场严重的冬季风暴会对海藻森林生物多样性造成巨大变化。”“相反，随着时间的推移，干扰的数量影响最大，因为频繁的干扰抑制了巨型海藻的恢复，对周围的海洋生物造成了巨大的影响。”

作为所有藻类中最大的一种，巨藻从海底到水面的高度可达100英尺，形成了浓密的树冠，就像陆地上的森林一样，为更深的海底生物提供遮荫和遮蔽。当森林被一场大风暴摧毁时，“下层植被”会因阳光照射而变得更亮，但整体上不那么复杂和多产，影响物种多样性的平衡。当大型海上风暴将破坏性的海浪吹向海岸线时，这种情况很正常，但森林通常会迅速恢复。但是更频繁的风暴会反复阻碍恢复，最终导致海洋生物的巨大改变。

新的研究表明，气候变化预测预测未来几十年暴风雨的频率和强度将会增加，可能会对海藻森林生物多样性造成深远的变化。卡斯托拉尼说，巨藻的不断消失创造了生态“赢家和输家”。“底层”生物——海草、海绵、海葵和海扇——更有可能茁壮成长，而一些在商业和娱乐上都令人向往的鱼类、螃蟹、龙虾、海螺和蛤蜊可能会衰退。这项实验是在美国国家科学基金会的圣巴巴拉海岸长期生态研究基地进行的。美国国家科学基金会在世界各地资助了许多长期研究项目，目的是对几十年乃至更长的时间内生态系统的变化有一个全面的了解。