一波新的入侵物種坐著新「坐騎」來了,都是人類自己惹的禍!
我們知道,塑料在海洋的部分地區就像在我們的日常生活中一樣豐富。但是,直到最近,科學家們才考慮到這些殘骸也可能將一波新的入侵物種帶到了美國海岸。現在他們發現這不僅已經發生了,而且他們懷疑一些物種將會大量繁殖起來。
2011年的地震和海嘯肆虐日本東海岸後不久,大量漂浮的垃圾例如貝殼類的籠子、殘缺的防洪堤、甚至一整艘漁船開始被衝上北美和夏威夷西海岸。海嘯將日本的塑料基礎設施帶到了海上,並向北美移動。
因為知道洋流的速度和方向,科學家們在很大程度上預計了這些殘骸的到來,但他們不知道日本的貽貝、藤壺和海鞘在穿越太平洋的6年的長途跋涉中不僅能存活下來,而且還做好了繁殖的準備。
海洋無脊椎動物,例如這些入侵的被囊類物種,通常被研究人員在遠離它們的自然棲息地的碼頭和港口上發現。攝影:BRIANNA TRACY,SMITHSONIAN
史密森環境研究中心海洋入侵實驗室(SERC)的高級科學家格雷格·魯伊斯(Greg Ruiz)說:「在那之前,我們並不認為這些沿海生物能在時間這麼長的海洋運輸中存活下來,這個現象向我們表明,它們可以、也確實能夠做到這一點——隨著海洋中殘骸的數量繼續增加,我們應該會更經常地看到這種情況。」
在這些殘骸持續沖刷西海岸的六年時間裡,研究人員收集了儘可能多的碎片。一項研究記錄了隨垃圾而來的生物,發現有289個日本物種在這一過程中存活了下來。
克里斯蒂娜·西卡寧(Christina Simkanin)是SERC海洋入侵實驗室的一名研究生物學家,她目前正在研究這種逐漸增加的入侵的後果,以確定是否會有任何物種可能在它們登陸的地方建立新的種群。許多到達的物種還沒有被引入西海岸,就像任何非本地物種一樣,它們可能會對新的環境造成危害。
例如,一種日本藻類已經在俄勒岡州登陸並且傳播到舊金山和聖地亞哥。一隻日本岸蟹,原產於亞洲的幾個地區,也乘著垃圾海嘯來到了西海岸。科學家們擔心,一種來自地中海的濱蚌也非常可能攜帶了一種在美國和加拿大西海岸從未發現的寄生蟲。
當研究人員敲響了一個新的非本地物種到來的警鐘時,他們通常會對它是如何到達那裡做出有根據的猜測。從歷史上看,許多海洋物種都是通過壓艙水傳播的,船隻會在岸邊收集海水以幫助保持船身穩定,直到到達下一個海岸(儘管要求船隻在海上排空其儲罐的立法幫助減少了抵達美國海岸的外來物種數量)。另一些不受歡迎的物種則是由人類引入的,他們正在尋找新的魚來捕獲或將一種熱帶生物從他們的水箱里傾倒到家後面的湖裡。
但是,隨著日本海嘯而來的新物種浪潮讓研究人員開始思考:有多少其他的侵略者乘坐漂著浮垃圾列車來到了新的海域?
「這可能已經發生了一段時間了,」Simkanin說。這些殘骸「可能是在日本漂浮著,聚集了沿海物種的群落,然後一些極端事件例如海嘯就將它們衝出了大海。」
「這很可能發生在任何一場風暴中,」她說,「而且還會繼續發生。」
這些堆積如山的海岸垃圾是研究入侵物種的科學家們的新前沿。在過去,海岸生物通常在浮木上進行這些旅行,這些浮木一般會在海上分解。但隨著塑料在越來越多地外國海岸的擴散,只要塑料一直存在,這些旅程就會一直持續,甚至有可能持續上百年。
但是大量的海洋塑料也帶來了新的科學問題:這些物種是如何依靠塑料和聚苯乙烯生存的?大塊的殘骸會成為沿海生態系統的縮影嗎,就像一個裝滿食物的漂浮旅館?如果他們的垃圾筏子像太平洋垃圾帶一樣被困在環流中怎麼辦?
裸鰓類是一種軟體的海洋腹足類動物,是一種常見於被衝上岸的海洋殘骸上的生物。攝影:BRIANNA TRACY, SMITHSONIAN
林西·哈拉姆(Linsey Haram)是「入侵實驗室」(invasions lab)的博士後研究員,他是今年在遠洋考察期間試圖找到答案的科學家之一。這項工作由美國國家航空航天局資助,是一項跨學科研究的一部分,該研究涉及可能在漂浮碎片上形成的獨特生態系統。
今年秋天,她將與「海洋清理工作」合作——這是一個非常大膽的項目,旨在清除太平洋環流中的8萬噸垃圾——以研究可能生活在那裡的生物。研究人員預料會發現沿海生活的物種群落,與西海岸的類似。但他們也想知道,是否會有一些物種進化到能夠在人造結構的拼湊物中生存下來。
Ruiz說:「我們的假設是許多沿海生物可以在海洋中生存,在海洋中也有進行繁殖。」同時Ruiz仍然非常想知道在漂浮的過程中這些生物靠什麼食物為生,「到目前為止,我們還是覺得它們需要的是有更多營養的沿海地區。」
貽貝、蛤蜊和甲殼類動物很早開始就通過壓艙水或依附在船體的方式到達新海岸的,這些船隻從一個海岸到另一個海岸只需要幾天或幾周的時間。但是,就像Simkanin所說的那樣,同樣的生物在漂洋過海長達數年之後還能存活的想法仍然是「令人震驚的。「這也使得人們很難預測它們最終會漂到哪裡。」
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