北加州海带森林的突然崩溃将难以逆转

卫星图像展示了2008年至2019年在海带森林（黄金）覆盖的地区的戏剧减少（金）在北加州北部的蒙古多诺和索诺玛县。

根据一项新的研究，大多数北加州的海带森林生态系统都消失了，取代了普遍存在的“乌尔辛贫困”，这可能持续到未来。

卫星图像表明，海带森林覆盖的地区北加州海岸下降了95％以上，只有几个小型，孤立的公牛海带剩下的斑点。富含物种的海带森林已被“乌尔辛贫瘠”所取代，其中紫海胆覆盖海底缺乏海藻和其他藻类。

由UC Santa Cruz的研究人员领导的一项新研究文件在沿海生态系统中的这种戏剧性转变并分析了导致它的事件。这不是逐渐下降，而是在2014年开始沿着西海岸的异常海洋变暖后海带森林生态系统的突然崩溃，一系列事件的一部分结合摧毁海带森林。

今天发表于今天（3月5日）在通信生物学中，该研究表明，旧金山北部的海带森林在过去的极端变暖事件中是有弹性的，幸存于其他强烈的海洋热浪和ElNiño事件。但由于海星浪费疾病，向日葵海星，北加州的海螺森林没有任何海胆的捕食者，这是海胆的任何捕食者，这是海胆的任何捕食者，这是海胆的森林。

公牛海带（在PeScadero Point看到）是北加州北加州的冠层内海带的主要种类。

“在一次崩溃的情况下，在一次改变的状态下，系统仍然存在很多干扰，”UC Santa Cruz的海洋科学研究生第一作者Meredith McPherson说。“这是一个自然动态的系统，这对过去的极端事件非常有弹性，但令人沮丧的向日葵恒星引起了生态系统的弹性。因此，海带森林无法承受海洋热浪和厄尔尼诺事件与海胆叛乱相结合的影响。“

研究人员使用了美国地质调查的Landsat代表团的卫星图像回到了1985年，评估海带森林冠层覆盖的历史变化。

Bull Kelp是旧金山湾北部占主导地层形成的海藻物种，而巨型海带则占据南部。两种物种在寒冷的较强的升高时茁壮成长，深水使养分沿着海岸的表面带来。海洋散热器和ElNiño的活动抑制了沿海上升的沿海，导致温水和低营养条件，其中海带繁荣。

大多数海藻森林生态系统在北加州曾被普通贫瘠的贫瘠贫瘠的困境所取代。

“以前发生了很大的变化，当一个强壮的elniño急剧下降时，但在过去，它总是回来，”UC Santa Cruz的海洋科学教授和海洋科学教授和主席。“失去弹性的是这次对海洋变暖的结合和海星的丧失丧失了，允许核心接管。”

海星浪费疾病首次出现在2013年，影响了西海岸的所有类型的海星。向日葵海星是最难受到的袭击物种之一，最近被列为国际守卫自然联盟的危害性危害。

2014年底看到了东北太平洋的一个不寻常的海洋热浪的出现，被称为2015年西海岸的“Blob”。强大的埃莉尼诺活动在同一时间开始发展，从南方带来温暖的水。温水恰逢沿北海岸的海胆群体增加。

“所有这些事件的对齐导致海带的令人难以置信的剧烈丧失，”Kudela说。

海带森林沿着加州海岸拒绝，但在加州北部的程度上不相同。公牛海带是每年重述的年度物种，这可能会使这些压力师比巨型海带更敏感。但是，加利福尼亚州北部的另一个危重差异是缺乏其他尿道捕食者，如海獭，这使得能够在蒙特里湾坚持健康的海带森林，例如蒙特里湾。

麦克弗森说：“自19世纪以来，北海岸没有看到海獭，”麦克弗森说。“从我们在过去35年来看我们在卫星数据中观察到的东西，只要我们仍有向日葵星星，海带一直在没有海獭。一旦他们走了，系统中没有剩下的尿道捕食者。“

她说，这意味着对未来的意思是，除非向日葵海星或一些其他核心捕食者返回系统，否则北加州海带森林恢复的前景差。即使温度和营养素条件适合海带增长，新的海带植物也会在内核贫瘠的中间建立艰难的时间。

已经努力从选定区域手动删除核心，并看看这是否可以通过珊瑚礁检查加利福尼亚州的珊瑚礁恢复，从而有助于返回加利福尼亚州计划（这为研究提供了对调查数据）。海胆疾病的爆发也可能导致海胆的大规模死亡，并使海带有机会恢复。然而，根据麦克弗森的说法，在没有一些减少核素人群的机制，难以恢复和维护海带森林。

“现在有很多研究和讨论，关于未来的最佳管理策略，”她说。“了解和监控整个系统非常重要。如果我们打算进行恢复努力，我们需要在温度和营养条件适合海带时确保这样做。“

Kudela表示，自2014年以来仍然高于正常后，海洋温度开始沿着海岸冷却。“今年我们终于看到了开始冷静的海洋温度，所以我们希望它自然地逆转，海带能够再次起飞，”他说。“除了继续监控之外，我们真的不可能做到。当然，长期解决方案是减少我们的碳排放，所以我们没有这些极端事件。“

参考：“用塞尔·麦克尔森，丹尼斯··吉尔森，亨利F. Header，汤姆W.Bell，Mark H.Carr，Mark H.Carr，Mark H.Carr，Laura Rogers -Benentt和Raphael M. Kudela，2021年3月5日，通信生物学.DOI：
10.1038 / s42003-021-01827-6

除麦克弗森和奎拉外，本文的同志包括Mark Carr，在UC Santa Cruz的生态和进化生物学教授和董事会;丹尼斯手指在UC Berkeley;在UC Santa Cruz（现在在UCLA）的亨利休赫克;汤姆贝尔在UC Santa Barbara;和劳拉·罗杰斯 - 贝内特在UC戴维斯。这项工作得到了美国国家科学基金会的部分支持。