截至2020年的15年间,经历了一次海洋热浪和一次海星消耗性疾病疫情,生活在太平洋西北部岩石海岸的生物群落发生了重大变化。

太平洋西北地区的岩石海岸对气候变化的适应能力较低

俄勒冈州立大学的科学家对俄勒冈州和加利福尼亚州的四个海角进行了研究,结果表明这些物种群落对气候变化的适应能力可能较低。研究结果发表在《自然生态与进化》杂志上。

研究人员发现,固着无脊椎动物(即停留在一个地方的动物,如贻贝和藤壶)在研究期间变得更加丰富,而海藻等海藻物种则有所减少。

俄勒冈州立大学理学院博士毕业生、论文第一作者ZechariahMeunier表示:“这些变化发生在成年赭石海星因海星消耗病流行而消失之后,以及在水温极高的三年海洋热浪期间。”

“海星就像岩石海岸的狼,因为它们通常会吃掉足够多的贻贝和藤壶,以防止这些无脊椎动物主宰低海拔地区。而且许多海带在热浪期间无法承受热应力。”

令科学家们更加担忧的是:当疫情结束、海洋温度下降时,岩石海岸的群落并没有恢复到基线状态。这表明这些群落对温度和捕食者数量变化的适应能力较弱。

“在未来的气候条件下,恢复力的下降可能会导致岩石海岸群落的退化,”穆尼尔说,他与俄勒冈州立大学的萨莉·哈克(SallyHacker)和布鲁斯·门格(BruceMenge)一起考察了俄勒冈州的福尔韦瑟角、佩佩图阿角和布兰科角以及加利福尼亚州的门多西诺角的13个地点。

“气候变暖将使恢复基线条件更加困难——向退化状态的转变可能会持续更长时间,并使社区结构和生态系统功能面临风险。”

Hacker和Menge几十年来一直在研究西北沿海生态系统。健康的海洋生态系统非常重要,因为海洋及其生物对于地球的正常运转至关重要。例如,海洋供应了人类呼吸所需氧气的一半,每年吸收了人类排放到大气中的四分之一的二氧化碳。

科学家指出,气候变化和污染共同迫使海洋生态系统遭受前所未有的压力,包括有害藻类大量繁殖、海洋酸化和缺氧。这些压力因素往往相互影响、相互加剧,导致海洋栖息地遭到破坏或物种多样性丧失。

当压力特别严重时,它们会导致栖息地从一种状态转变为另一种状态,即所谓的政权更迭。

莫尼尔说:“多重压力导致生态系统转变的一个典型例子,就是北美西海岸太平洋的海带森林变成海胆荒地。”

“这种转变归因于海洋热浪、海胆过度放牧、海獭的历史灭绝以及近期向日葵海星的大规模死亡。进一步挖掘发现,向日葵海星的消亡本身是由两个压力因素造成的:海星消耗性疾病流行和海洋热浪。”

虽然向日葵海星还没有恢复,但岩石海岸上的成年赭石海星的体型和数量正在增长,达到疾病流行前的水平。因此,研究人员表示,未来海星有望限制藤壶和贻贝的扩张。