海獺如何應對氣候變化?

9月18日消息,在十九世紀的皮毛貿易中,海獺一度被獵殺到瀕危邊緣。但是好在,十九世紀之後,海獺的數量一直在緩慢恢復。這些頑皮生物的再度繁榮,不僅改變了它們自己的生態系統,還將它們變成一個強大的碳阱。

海獺如何應對氣候變化?

世界上最毛茸茸的動物是什麼?——海獺!海獺的身體上,每平方厘米有多達140000根毛發,這個毛發密度大概是人類頭發密度的700倍。與許多其他海洋哺乳動物不同的是,海獺沒有太多脂肪,所以它們每天需要吃下相當於自己體重四分之一重量的食物,來保持溫暖。海獺在維持北太平洋海藻森林生態系統方面也發揮著獨特的作用。

加州索諾瑪州立大學研究沿海棲息地的海洋生態學家布倫特·休斯說,很少有其他動物會吃下相當於自身四分之一體重那麼多的食物,或者在維持它們的居住環境方面發揮如此重要的作用。

如今,科學家們正在研究如何讓這些海洋鼬類潛在地成為氣候超級英雄。海獺可以幫助生態系統從大氣中捕獲碳並將其儲存為生物質和深海碎屑,防止碳轉化回二氧化碳,進而導致氣候變化。

海獺曾經廣泛分布在北太平洋的沿海水域,從下加利福尼亞到阿拉斯加,再一直到俄羅斯和日本的岩礁。但是,在十八世紀和十九世紀的時候,皮毛商人大肆獵殺海獺,導致海獺數量一度將至2000隻。自此之後,保護工作讓海獺數量得以恢復,但在它們曾經的棲息范圍內,仍有4000公里左右的海岸線內沒有一隻海獺。

海獺的消失讓人們看到了它們對海藻森林的重要性。二十世紀七十年代,加州大學聖克魯茲分校的海洋生態學家詹姆斯·埃斯特斯在阿拉斯加的阿留申群島潛水時,發現沒有海獺的海藻森林基本上變成了一片水下沙漠。相比之下,在有海獺的地區,海藻森林濃密茂盛,以海藻為食和以海藻為庇護所的多樣化水生群落也欣欣向榮。談到自己看到的這些明顯差異時,埃斯特斯說:「我隱隱覺得,這是一件很重要的事情。我感覺,我了解到一些非常了不起的東西。」

這種差異的關鍵在於海獺的超級好胃口。為了維持高代謝率,海獺必須不斷進食。它們最喜歡的食物是海膽。海膽易於捕捉,而且熱量也很高。當海獺存在時,海獺會吃掉很多很多海膽,以至於這種無脊椎動物的數量只能維持好在較低水平。阿拉斯加東南大學的海洋生物學家海蒂·皮爾森說:「相較於它們的豐富程度,它們對生態系統的影響十分之大。」這就是使得海獺成為「基石」物種的原因。沒有海獺的存在,整個生態系統將失去穩定性。

當海獺從生態系統中消失時,海膽的數量就會激增。食草的海膽幾乎將海藻一掃而空,咀嚼海藻底部的固定物,使得剩餘的巨型藻類被沖走。和藻類一起消失的,還有許多物種(包括魚類、無脊椎動物和其他哺乳動物)的棲息地。

而海膽在禍害完海藻之後還不會離開。它們會進入休眠狀態,等待新的海藻發芽,然後再殺回來吃掉幼嫩海藻。這些無脊椎動物因此得名「僵屍海膽」。但是,如果海獺回歸,「大胃王」海獺可以有效控制海膽的數量,讓海藻有機會再次繁榮生長。

不過,這些看似怎麼也吃不飽的哺乳動物保護的不只是海草生態系統。海獺也有益於海草。在這些區域,海獺主要以螃蟹為食。當海獺使螃蟹的數量減少後,螃蟹喜歡捕食的啃齧植物的生物就會增加。這些蛞蝓和蝸牛通常不會啃齧海草;相反,它們會清理掉生長在海草上的藻類,從而讓海草得以吸收更多陽光,茁壯成長。休斯說:「它們奇跡般地竟不吃海草。它們的齒舌可以輕柔地刮擦海草,清理掉生長在海草上的所有附生植物。因此,它們實際上可以保護海草。」

在加州的埃爾克霍恩斯勞河口,由於水質下降,大葉藻在二十世紀八十年代初幾乎消失——來自農場的富營養化污染加速藻類的生長,導致海草窒息而死。但自從海獺回到這里之後,大葉藻已經擴散六倍多。

另外,在這兩個生態系統中,海獺可能還帶來了碳存儲的額外好處。

2012年,包括埃斯特斯在內的一組生態學家發表了一項關於北太平洋阿留申群島和溫哥華島之間海獺碳封存潛力的研究。通過比較有海獺和沒有海獺等地點的海藻生長速度和密度的數據,團隊發現,在研究區域內,和沒有海獺的對照組相比,岩礁棲息地中有海獺的區域(覆蓋面積大約為51551平方公里,大致相當於一個哥斯大黎加)可以存儲440萬噸至870萬噸碳。這比100萬輛乘用車一年排放的碳還要多。

甚至在研究海獺效應之前,人們就已經把海藻視為一種可能的氣候解決方案。這是因為海藻的生長速度非常快——每天可生長60厘米。這意味著,海藻比其他生長緩慢的植物可以更快地從大氣中吸收碳。當海藻死亡並被沖上岸時,碳會在海藻的分解過程中返回大氣。但是,當死去的海藻沉入海底時,它可能一沉就是數千年——不會浮向水面,就不會分解,也就不會產生二氧化碳。皮爾森說:「沉向海底的海藻葉,分解後釋放的碳可能會被困在沉積物中長達數千年乃至數百萬年。」

這樣被儲存起來的碳(百年內或更長時間內不會進入大氣的碳)或許是解決氣候危機的關鍵。但是,海藻中的碳有多少能以這樣的方式儲存起來,仍是個未知數。部分問題在於海藻莖稈上的充氣袋。每當海藻死亡時,海藻總會漂浮一陣,直至這些充氣浮子破裂。休斯說:「當這些海藻被沖走時,它們會在海面上漂浮移動1000多公里。」

除了海藻森林,海獺對海草的影響可能也有益於氣候。和海藻類似,海草在生長過程也會吸收碳,並將大部分碳存儲在其根部。當舊的根莖死亡時,碳會被困在沉積物中,可能需要幾百年乃至更長時間才能變回氣態形式。休斯說:「要我說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、沼澤和紅樹林等——在我看來,這些會成為三大固碳棲息地。」

即便保守估算,海獺的碳匯也會增加。假如阿留申群島和溫哥華島之間只有1%的海藻沉入海底,這些也足夠抵消100000輛內燃機汽車的碳排放量。如果海獺的數量在它們的歷史棲息地范圍內繼續回升,碳存儲也將持續增加,以及所有生態系統都將受益於海獺。美國魚類和野生動物管理局南部海獺恢復協調員莉莉安·卡斯威爾在郵件中寫道:「當我們努力恢復消失已久的關鍵捕食者時,我們在不知不覺間就做了很多正確的事。」

但重新迎回海獺並非對所有人來說都是好事。貪吃的海獺可能會減少漁民和貧困土著社區的捕魚機會。

量化海獺的影響或許有助於緩解海獺對漁業的一些影響。根據2012年12月歐洲碳交易所的價格(每噸碳47美元),埃斯特斯在該年發表的論文估計,北太平洋研究區域記憶體在的海獺價值高達4.08億美元。自此之後,碳的價格一直在上漲,最近超過了每噸71美元,也就是說在現今的市場上,這些海獺的價值將更高。另外,2020年的一項研究發現,由於海獺的出現有助於恢復海藻棲息地以及魚類種群、碳匯和生態旅遊價值的增加,海獺的貨幣收益超過了貝類漁業的損失。

或許,讓海獺回歸存在雙贏的策略。研究人員提出的一個想法是,使用來自海獺產生的碳抵消的資金去補充漁民們的漁獲損失。如果我們的銀行能夠認可海獺碳金融的價值,或許這些毛茸茸的小動物會很快嬉戲於珊瑚礁和河口間,幫助我們抵禦氣候變化。(勻琳)

來源:cnBeta