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加州海带森林竟然是被它拯救的

2024-01-22科学

蒙特利湾水族馆的研究人员在今天发布的一项新研究中加强了海獭与加州海带森林长期健康之间的联系。这篇发表在【 PLOS Climate 】杂志上的论文发现,上个世纪海獭种群的增长增强了该州海带森林的复原力。这一发现加强了保护和恢复受威胁的南部海獭的重要性,并强调了恢复加利福尼亚海岸甚至更远地区的海带森林的潜在基于自然的解决方案。

该研究揭示了从1910年到2016年的100年间,区域海带冠层发生了巨大的变化。在此期间,中部海岸的海带森林树冠显著增加,这是加利福尼亚州南部海獭在 1800 年代因皮毛而被猎杀后幸存下来的唯一地区。在世纪尺度上,该物种对中部海岸海带森林的有利影响几乎弥补了加州北部和南部的海带损失,导致在此期间全州整体略有下降。

"我们的研究表明,海带森林更加广泛,对气候变化有弹性,海獭在上个世纪重新占据了加利福尼亚的海岸线。在没有海獭的地方,海带森林急剧减少。事实上,我们发现海獭种群密度是这一百年跨度海带冠层覆盖率变化的最强预测指标,「主要作者、蒙特利湾水族馆海獭计划高级研究生物学家Teri Nicholson说。

水族馆科学家使用可追溯到 1900 年代初期的海带森林历史调查来详细估计树冠范围、生物量和碳储存量,同时纠正调查方法的年度变化和差异。这使得科学家们能够在更长的时间内研究加州的海带森林趋势,可以追溯到60多年前,来自基于航空或卫星图像的现代调查的可用数据。然后,该团队将更正和保守的历史估计与当代数据集进行了比较,并使用机器学习框架来评估上个世纪变化的主要驱动因素。

「历史地图的使用提供了一个重要的机会,可以帮助我们研究海带森林的长期趋势,」蒙特利湾水族馆海獭项目经理Jess Fujii说。「这种更广泛的观点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非常重要。

数据显示,从1910年到2016年,全州海带树冠仅下降了6%。然而,事实证明,区域变化更大。北部和南部地区的海带冠层分别减少了63%和52%。相比之下,它几乎在整个中部海岸的所有地方都有所增加,估计增加了56%的海带森林覆盖率。

虽然该模型显示海獭种群密度是海带覆盖率变化的最强预测因子,但它也确定了其他因素,包括气候变化导致的极端海洋高温。

「今天,海洋中的极端高温是强烈而持久的。从十年前开始,这种威胁现在影响了一半以上的海洋表面,「杜克大学研究科学家、该研究的资深作者Kyle Van Houtan说。

「这是海带森林的一个主要问题,因为长期的温度压力会破坏海带的生长和健康。生态系统是复杂的,为了让它们在这些极端变化中幸存下来的最佳机会,它们需要它们的所有组成部分。当然,海獭对太平洋海带森林有着巨大的影响。从长远来看,像这样的历史研究是这种动态的重要证明。

健康的海带森林生态系统提供了许多好处,包括作为渔业的苗圃,减少风暴造成的海岸侵蚀,并有助于碳储存。该研究表明,将水獭放归其历史分布区域可能有助于恢复海带森林,并在加利福尼亚海岸的更多地方恢复其利益。

该研究揭示了100年来加利福尼亚海岸沿岸海带冠层的剧烈变化。在此期间,中部海岸的海带森林树冠显著增加,这是加利福尼亚州南部海獭在 1800 年代因皮毛而被猎杀后幸存下来的唯一地区。相比之下,北部和南部地区的海带冠层减少。在世纪尺度上,该物种对中部海岸海带森林的有利影响几乎弥补了加州北部和南部海带的损失,导致在此期间全州范围内仅略有下降。 在濒临灭绝之后,南部海獭种群的增长通过提高对环境压力因素(包括极端海洋变暖)的抵御能力,帮助海带森林扩大