不斷增加的海洋風暴可能會改變海藻森林生態系統

不斷增加的海洋風暴可能會改變海藻森林生態系統

在南加州附近的海帶森林進行的一項大規模、長期的實驗為人們帶來了新的見解:隨著時間的推移，隨著氣候的變化可能增加海洋風暴的頻率，沿海生態系統的生物多樣性會受到怎樣的影響。

弗吉尼亞大學(University of Virginia)和加州大學聖巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)的研究人員在四個離海岸不遠的地方進行了實驗，模擬了海底巨藻森林的消失研究人員發現，正如一些氣候變化模型所預測的那樣，不斷增加的風暴頻率可能會極大地改變生活在加州海岸線上的海洋生物的比例和種類。「我們發現干擾頻率是影響海帶森林生物多樣性的最重要因素，而某一年干擾的嚴重程度起了很小的作用，」UVA環境科學教授、首席研究員Max Castorani說。

這項研究10月30日發表在《生態學》(Ecology)雜誌網路版上。與此同時，科學家們正在努力預測氣候變化的生態後果。如果氣候模型的預測能像許多科學家預期的那樣在自然界中進行的話，這是為數不多的長期試驗之一，旨在研究世界上主要的沿海海洋生境——海藻林，會隨著時間的推移而發生怎樣的變化。一些氣候預報顯示風暴頻率和強度將會增加，就像一些地區已經發生的那樣。

為了得出他們的發現，研究人員在聖芭芭拉附近的大型實驗和控制海藻林中，每三個月對200多種植物、無脊椎動物和魚類進行計數和測量，為期九年。他們發現年度擾動實驗海帶森林被削減和減少年復一年,期間發生了嚴重的冬季風暴巨浪,導致一倍的小植物和無脊椎動物在海底(海藻、珊瑚、海葵、海綿),但也導致減少30 - 61%的魚類和貝類,如蛤蚌、海膽、海星、龍蝦和螃蟹。卡斯托拉尼說:「我們的發現讓我們感到驚訝，因為我們預計一場嚴重的冬季風暴會對海藻森林生物多樣性造成巨大變化。」「相反，隨著時間的推移，干擾的數量影響最大，因為頻繁的干擾抑制了巨型海藻的恢復，對周圍的海洋生物造成了巨大的影響。」

作為所有藻類中最大的一種，巨藻從海底到水面的高度可達100英尺，形成了濃密的樹冠，就像陸地上的森林一樣，為更深的海底生物提供遮蔭和遮蔽。當森林被一場大風暴摧毀時，「下層植被」會因陽光照射而變得更亮，但整體上不那麼複雜和多產，影響物種多樣性的平衡。當大型海上風暴將破壞性的海浪吹向海岸線時，這種情況很正常，但森林通常會迅速恢復。但是更頻繁的風暴會反覆阻礙恢復，最終導致海洋生物的巨大改變。

新的研究表明，氣候變化預測預測未來幾十年暴風雨的頻率和強度將會增加，可能會對海藻森林生物多樣性造成深遠的變化。卡斯托拉尼說，巨藻的不斷消失創造了生態「贏家和輸家」。「底層」生物——海草、海綿、海葵和海扇——更有可能茁壯成長，而一些在商業和娛樂上都令人嚮往的魚類、螃蟹、龍蝦、海螺和蛤蜊可能會衰退。這項實驗是在美國國家科學基金會的聖巴巴拉海岸長期生態研究基地進行的。美國國家科學基金會在世界各地資助了許多長期研究項目，目的是對幾十年乃至更長的時間內生態系統的變化有一個全面的了解。

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