海獭如何应对气候变化?

2021年09月18日 08:47 次阅读 稿源:新浪科技 条评论

北京时间9月18日消息,在十九世纪的皮毛贸易中,海獭一度被猎杀到濒危边缘。但是好在,十九世纪之后,海獭的数量一直在缓慢恢复。这些顽皮生物的再度繁荣,不仅改变了它们自己的生态系统,还将它们变成一个强大的碳阱。

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世界上最毛茸茸的动物是什么?——海獭!海獭的身体上,每平方厘米有多达140000根毛发,这个毛发密度大概是人类头发密度的700倍。与许多其他海洋哺乳动物不同的是,海獭没有太多脂肪,所以它们每天需要吃下相当于自己体重四分之一重量的食物,来保持温暖。海獭在维持北太平洋海藻森林生态系统方面也发挥着独特的作用。

加州索诺玛州立大学研究沿海栖息地的海洋生态学家布伦特·休斯说,很少有其他动物会吃下相当于自身四分之一体重那么多的食物,或者在维持它们的居住环境方面发挥如此重要的作用。

如今,科学家们正在研究如何让这些海洋鼬类潜在地成为气候超级英雄。海獭可以帮助生态系统从大气中捕获碳并将其储存为生物质和深海碎屑,防止碳转化回二氧化碳,进而导致气候变化。

海獭曾经广泛分布在北太平洋的沿海水域,从下加利福尼亚到阿拉斯加,再一直到俄罗斯和日本的岩礁。但是,在十八世纪和十九世纪的时候,皮毛商人大肆猎杀海獭,导致海獭数量一度将至2000只。自此之后,保护工作让海獭数量得以恢复,但在它们曾经的栖息范围内,仍有4000公里左右的海岸线内没有一只海獭。

海獭的消失让人们看到了它们对海藻森林的重要性。二十世纪七十年代,加州大学圣克鲁兹分校的海洋生态学家詹姆斯·埃斯特斯在阿拉斯加的阿留申群岛潜水时,发现没有海獭的海藻森林基本上变成了一片水下沙漠。相比之下,在有海獭的地区,海藻森林浓密茂盛,以海藻为食和以海藻为庇护所的多样化水生群落也欣欣向荣。谈到自己看到的这些明显差异时,埃斯特斯说:“我隐隐觉得,这是一件很重要的事情。我感觉,我了解到一些非常了不起的东西。”

这种差异的关键在于海獭的超级好胃口。为了维持高代谢率,海獭必须不断进食。它们最喜欢的食物是海胆。海胆易于捕捉,而且热量也很高。当海獭存在时,海獭会吃掉很多很多海胆,以至于这种无脊椎动物的数量只能维持好在较低水平。阿拉斯加东南大学的海洋生物学家海蒂·皮尔森说:“相较于它们的丰富程度,它们对生态系统的影响十分之大。”这就是使得海獭成为“基石”物种的原因。没有海獭的存在,整个生态系统将失去稳定性。

当海獭从生态系统中消失时,海胆的数量就会激增。食草的海胆几乎将海藻一扫而空,咀嚼海藻底部的固定物,使得剩余的巨型藻类被冲走。和藻类一起消失的,还有许多物种(包括鱼类、无脊椎动物和其他哺乳动物)的栖息地。

而海胆在祸害完海藻之后还不会离开。它们会进入休眠状态,等待新的海藻发芽,然后再杀回来吃掉幼嫩海藻。这些无脊椎动物因此得名“僵尸海胆”。但是,如果海獭回归,“大胃王”海獭可以有效控制海胆的数量,让海藻有机会再次繁荣生长。

不过,这些看似怎么也吃不饱的哺乳动物保护的不只是海草生态系统。海獭也有益于海草。在这些区域,海獭主要以螃蟹为食。当海獭使螃蟹的数量减少后,螃蟹喜欢捕食的啃啮植物的生物就会增加。这些蛞蝓和蜗牛通常不会啃啮海草;相反,它们会清理掉生长在海草上的藻类,从而让海草得以吸收更多阳光,茁壮成长。休斯说:“它们奇迹般地竟不吃海草。它们的齿舌可以轻柔地刮擦海草,清理掉生长在海草上的所有附生植物。因此,它们实际上可以保护海草。”

在加州的埃尔克霍恩斯劳河口,由于水质下降,大叶藻在二十世纪八十年代初几乎消失——来自农场的富营养化污染加速藻类的生长,导致海草窒息而死。但自从海獭回到这里之后,大叶藻已经扩散六倍多。

另外,在这两个生态系统中,海獭可能还带来了碳存储的额外好处。

2012年,包括埃斯特斯在内的一组生态学家发表了一项关于北太平洋阿留申群岛和温哥华岛之间海獭碳封存潜力的研究。通过比较有海獭和没有海獭等地点的海藻生长速度和密度的数据,团队发现,在研究区域内,和没有海獭的对照组相比,岩礁栖息地中有海獭的区域(覆盖面积大约为51551平方公里,大致相当于一个哥斯达黎加)可以存储440万吨至870万吨碳。这比100万辆乘用车一年排放的碳还要多。

甚至在研究海獭效应之前,人们就已经把海藻视为一种可能的气候解决方案。这是因为海藻的生长速度非常快——每天可生长60厘米。这意味着,海藻比其他生长缓慢的植物可以更快地从大气中吸收碳。当海藻死亡并被冲上岸时,碳会在海藻的分解过程中返回大气。但是,当死去的海藻沉入海底时,它可能一沉就是数千年——不会浮向水面,就不会分解,也就不会产生二氧化碳。皮尔森说:“沉向海底的海藻叶,分解后释放的碳可能会被困在沉积物中长达数千年乃至数百万年。”

这样被储存起来的碳(百年内或更长时间内不会进入大气的碳)或许是解决气候危机的关键。但是,海藻中的碳有多少能以这样的方式储存起来,仍是个未知数。部分问题在于海藻茎秆上的充气袋。每当海藻死亡时,海藻总会漂浮一阵,直至这些充气浮子破裂。休斯说:“当这些海藻被冲走时,它们会在海面上漂浮移动1000多公里。”

除了海藻森林,海獭对海草的影响可能也有益于气候。和海藻类似,海草在生长过程也会吸收碳,并将大部分碳存储在其根部。当旧的根茎死亡时,碳会被困在沉积物中,可能需要几百年乃至更长时间才能变回气态形式。休斯说:“要我说可以有效固碳的海洋植物,一般都是有根的海洋植物。像海草、沼泽和红树林等——在我看来,这些会成为三大固碳栖息地。”

即便保守估算,海獭的碳汇也会增加。假如阿留申群岛和温哥华岛之间只有1%的海藻沉入海底,这些也足够抵消100000辆内燃机汽车的碳排放量。如果海獭的数量在它们的历史栖息地范围内继续回升,碳存储也将持续增加,以及所有生态系统都将受益于海獭。美国鱼类和野生动物管理局南部海獭恢复协调员莉莉安·卡斯威尔在邮件中写道:“当我们努力恢复消失已久的关键捕食者时,我们在不知不觉间就做了很多正确的事。”

但重新迎回海獭并非对所有人来说都是好事。贪吃的海獭可能会减少渔民和贫困土著社区的捕鱼机会。

量化海獭的影响或许有助于缓解海獭对渔业的一些影响。根据2012年12月欧洲碳交易所的价格(每吨碳47美元),埃斯特斯在该年发表的论文估计,北太平洋研究区域内存在的海獭价值高达4.08亿美元。自此之后,碳的价格一直在上涨,最近超过了每吨71美元,也就是说在现今的市场上,这些海獭的价值将更高。另外,2020年的一项研究发现,由于海獭的出现有助于恢复海藻栖息地以及鱼类种群、碳汇和生态旅游价值的增加,海獭的货币收益超过了贝类渔业的损失。

或许,让海獭回归存在双赢的策略。研究人员提出的一个想法是,使用来自海獭产生的碳抵消的资金去补充渔民们的渔获损失。如果我们的银行能够认可海獭碳金融的价值,或许这些毛茸茸的小动物会很快嬉戏于珊瑚礁和河口间,帮助我们抵御气候变化。(匀琳)

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