研究强调了被低估的牡蛎恢复的好处
牡蛎礁显示可以缓冲进入切萨皮克湾的酸性物质
科学家们已经确定了将牡蛎礁恢复到切萨皮克湾和其他沿海生态系统的许多好处。牡蛎过滤和清洁水，为它们自己的后代和其他物种提供栖息地，并维持水工和海鲜爱好者的生计。
威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的罗杰·曼恩教授与人合著了一项新研究，在这一益处清单上又增加了一项——牡蛎礁缓冲海水酸度增加的能力。
这项名为“沿海水域贝壳聚集和循环对生态系统的影响：以切萨皮克湾牡蛎礁为例”的研究发表在美国生态学会的旗舰杂志《生态学》上。该报告由俄勒冈州立大学的乔治·瓦尔德布瑟和罗格斯大学哈斯金贝类研究佳博体育的埃里克·鲍威尔共同撰写。
对切萨皮克湾和全球海洋酸度增加的担忧源于人类通过燃烧化石燃料或从陆地径流过量的营养物质向海水中输入二氧化碳。后者使海洋植物过度施肥，最终导致浮游生物过滤牡蛎和细菌的呼吸作用增加。无论哪种情况，向水中加入二氧化碳都会产生碳酸，自工业革命开始以来，这一过程使海洋酸度增加了30%以上。
海洋生物专家们担心，海洋酸化会对牡蛎、蛤蜊和其他软体动物的碳酸钙壳产生腐蚀作用，对鱼类和其他海洋生物的幼体也可能产生生理影响。按照目前的增长速度，海洋酸度预计到2100年将翻一番。
《生态学》杂志的论文报道了研究小组为计算切萨皮克湾过去和现在的贝壳预算所做的努力，目的是估计健康的牡蛎礁在缓和海洋酸度方面的效果，以及今天枯竭的珊瑚礁是否能承受未来酸度的增加。
“牡蛎壳就像切萨皮克湾腹部缓慢溶解的TUMS，”曼恩解释说。随着海水变得越来越酸，牡蛎壳开始溶解在水中，慢慢释放出碳酸钙——一种缓冲酸度的碱性盐。牡蛎礁是一个蓄水池，蓄势待发。
研究小组的计算表明，在1870年——在人们开始大规模采集切萨皮克海域的牡蛎肉和牡蛎壳之前——暴露在海湾水域的牡蛎壳的数量是现在的100多倍，缓冲酸度的能力也同样增强。
“我们的数据显示，牡蛎礁可能在收获前切萨皮克湾的pH值预算中发挥了关键作用，”曼恩说。“当时活牡蛎壳中的碳酸盐含量大致相当于现代海湾中溶解的碳酸盐总量。如果同样数量的牡蛎今天还活着，它们可以吸收目前河流带入海湾水域的碳酸盐的一半。”
很多人都熟悉这样一个概念：如果没有过度捕捞和疾病大幅减少牡蛎的数量及其过滤水中颗粒的能力，现代海湾浑浊的水域会更清澈。曼恩说：“我们的研究表明，生态系统功能也有类似的丧失，但就缓冲酸度而言，而不是提高水的清晰度。这对生态有重大影响，但还没有人真正注意到。”
将牡蛎壳放回海湾水域——这是一种始于20世纪60年代的做法，旨在恢复珊瑚礁的食物和过滤功能——有助于缓冲海湾的酸度，但远未达到历史水平。今天，科学家们估计，尽管通过疏浚和餐馆回收，海湾每年损失1亿蒲式耳的牡蛎壳，但仅在马里兰州水域，由于捕捞和腐蚀，海湾每年就损失了1亿蒲式耳。
曼恩和他的同事们的研究估计，牡蛎现在只对整个海湾的酸度缓冲起了4%的作用，而在1870年，它们对整个海湾的酸度缓冲起了70%的作用。
展望未来，研究小组担心的是，现代海湾的牡蛎礁——比收获前的牡蛎礁更少、更小，而且牡蛎也更小——可能无法跟上海湾水域日益增加的酸度。
“死牡蛎的壳在河口环境中会迅速降解，”曼恩说，“半衰期只有3到10年。为了使珊瑚礁保持支持后代所需的结构，牡蛎必须长得足够快，足够大，以便它们的贝壳生产速度超过贝壳降解的速度。”
曼恩说，最佳的贝壳添加率“发生在体型更大、年龄更大的动物身上，它们在每次死亡事件中贡献更多的贝壳碳酸盐。”但是，他补充说，“不幸的是，疾病的发作缩短了海湾牡蛎的寿命和最大尺寸，从而损害了壳的预算。”
“令人担忧的是，壳层越来越小，”曼恩说。“我们是否会达到一个临界点，在这个临界点上，不断增加的酸度超过了死贝壳减少的缓冲能力，然后开始显著影响活牡蛎，进一步限制它们向碱性缓冲中添加贝壳的能力？”如果是这样，我们可能会陷入负反馈循环和最坏的情况。”
