研究：大叶藻长期流失是由于遮荫、高温的共同作用
分析显示，仅在切萨皮克湾就造成了10 - 20亿美元的经济损失
由威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员领导的一项新研究将切萨皮克湾鳗草床的长期下降与水质恶化和夏季气温上升联系起来。研究还表明，大叶藻栖息地和其他好处的丧失，带来了惊人的生态和经济代价。
首席科学家乔纳森·莱夫切克是VIMS的博士后研究员，他说：“我们不仅失去了巨大的生态资源，而且对海湾地区近2000万居民造成了真正的经济和娱乐后果。例如，根据我们已经失去的大叶草的数量，蓝蟹渔业可能已经失去了一年或更多的捕捞量。对于银鲈来说，需要10-20年。总的来说，我们估计公民的潜在经济成本为10 - 20亿美元。”
这项研究是基于VIMS的31年海草丰度记录和切萨皮克湾项目的海湾水质长期记录的比较，发表在2月3日的《全球变化生物学》杂志上。合著者包括VIMS的Robert“JJ”northth教授和科学家David Wilcox，马里兰大学环境科学中心的Rebecca Murphy和俄勒冈州鱼类和野生动物部门的Scott Marion。
研究小组的发现证实了一个长期存在的假设，即海湾大叶藻数量的下降源于水的清晰度下降，而水的清晰度又源于人类活动的增加，导致营养物质污染和沉积物径流。
1984年，沃斯在VIMS发起了一年一度的海草监测和评估项目，他说：“这是一个典型的‘栖息地挤压’案例。“在过去的二十年里，水的清晰度下降使大叶藻覆盖的深度减少了一半，所以大叶藻床的平均深度现在几乎浅了5英寸。”
这听起来可能不多，但考虑到切萨皮克湾平缓的底部，5英寸的变化意味着自1984年以来，海湾边缘的鳗草床已经收缩了500多英尺。事实上，奥斯说，现在在切萨皮克湾，很难找到在水深超过3英尺的水域生长的大叶藻。
与此同时，分析显示，即使在这些浅水区，更频繁的热浪也在影响大叶藻的数量。与温度相关的最极端的损失发生在2006年，在2005年炎热的夏天之后，大叶藻减少了58%；在2011年，VIMS团队在2010年炎热的夏天之后测量到大叶藻减少了41%。
一个亮点是，在急剧下降之后，大叶藻目前能够迅速恢复。在2005- 2006年枯死之后的一年里，大叶藻面积增加了55%，到2009年，总覆盖面积超过了枯死发生前的覆盖面积。2010-11年之后出现了类似的反弹，大叶藻在不到两年的时间内恢复到枯死前的面积。
然而，科学家们警告说，考虑到目前海水变得更浑浊、更温暖的趋势，未来的恢复是不太确定的。他们还强调，他们的分析主要集中在鳗草上。其他的水下海湾草，特别是金草，最近在海湾的覆盖范围有所增加。但众所周知，黄草的盛衰周期可能会迅速逆转这些成果，而且由于其不同的生长习惯和对淡水的限制，它不太可能取代大叶草提供的生态系统服务。
炎热多云的未来
“我们的观察表明，大叶藻对两个主要因素做出了反应，”奥斯说。“在过去的二十年里，水的清晰度下降逐渐减少了大叶藻的覆盖，主要是在较深的床上，那里缺乏光线已经限制了它们的生长。在浅床中，更多的是热浪对植物施加压力，导致我们在最近的夏天看到的急剧下降。”
但这两个因素的综合影响才是研究人员最担心的。莱切克说：“清晰度下降加上炎热的夏天对大叶藻来说是双重打击。”这是因为鳗草比相关的陆地植物需要更多的光来生存，随着水温的升高，它们需要更多的光。
“实际上，”奥斯说，“水温的任何升高都会使生长在浅层的大叶藻植物受到光照条件的影响，就像那些已经基本上消灭了它们深水同伴的植物一样。”
研究小组的分析显示，自1984年以来，切萨皮克湾下游的夏季平均水温已经上升了2华氏度以上——从76.8华氏度上升到79.5华氏度——而水温超过82华氏度的极端温暖时期的频率在过去十年中翻了一番。随着全球变暖继续提高该地区的水温——保守估计，到2040年水温将进一步上升3.5华氏度——研究小组预测，大叶藻覆盖面积将进一步下降38%。如果在接下来的30年里，水的清晰度继续下降，大叶藻的数量将再下降84%。研究人员说，当考虑到清晰度下降和变暖时，预测的温度和浑浊度的增加将导致95%的海湾鳗草消失——几乎完全消失。
为了对抗这种下降趋势，研究人员呼吁资源管理者和政策制定者在他们的管理战略中建立对全球变暖的认识。
“我们建议管理者必须提高地方和区域一级的水质目标，以抵消他们无法直接控制的全球因素造成的损失，”Orth说。
“我们的分析表明，如果水保持足够清澈，大叶藻仍然可以在温度适度升高的情况下存活。”Lefcheck补充道。“但只有管理者采取综合视角，并继续努力遏制对海湾的投入，这才会发生。”
这项研究的资金来自美国环境保护署的切萨皮克湾项目、美国国家海洋和大气管理局的弗吉尼亚海岸项目、弗吉尼亚环境质量部和马里兰州自然资源部。
水下湾草对海湾生态系统至关重要。它们为鱼类和蓝蟹提供栖息地和繁殖地，为海龟和水禽等动物提供食物，通过减少波浪作用来净化海水，吸收多余的营养物质，并减少海岸线侵蚀。它们也是衡量海湾整体状况的绝佳指标，因为它们的健康与水质密切相关。
