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May. 21 2020

無可取代的加州「巨藻森林」正受暖化威脅,還有機會拯救它們嗎?

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  • 加州科提斯沙洲(Cortes Bank)的巨藻森林的海洋生活環境。目前海水暖化和生態系統失衡的情況在巨藻森林區很嚴重。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 巨藻森林為許多物種提供掩蔽,例如灰鯨、海獺和鮑魚。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

  • 大約9成的加州巨藻森林因為2014-2016年間的一波海洋熱浪而死去。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

這種「海裡的紅杉」會吸收碳,還能為許多奇特的生物提供庇護。先前它們曾嚴重受創,不過科學家、衝浪者,以及其他許多人正在聯手搶救它們。

加州科提斯沙洲(Cortes Bank)的巨藻森林的海洋生活環境。目前海水暖化和生態系統失衡的情況在巨藻森林區很嚴重。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

加州科提斯沙洲(Cortes Bank)的巨藻森林的海洋生活環境。目前海水暖化和生態系統失衡的情況在巨藻森林區很嚴重。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

巨藻(Kelp)需要我們的幫助。這也是為什麼科學家、漁民、衝浪者、企業家和專家們會破天荒合作組成一個聯盟,拯救加州至關重要、但卻因海洋暖化而大量死亡的巨藻生態系。

「沒有巨藻的加州海岸,就像是沒有樹木的亞馬遜地區。」海灣基金會(Bay Foundation)執行長湯姆.福特(Tom Ford)說。海灣基金會是一個致力復原聖摩尼加灣(Santa Monica Bay)和它沿岸水域的非營利組織。

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確實,科學家稱呼這些生長快速的水下森林為「海中紅衫」,因為它們能夠儲存大量的二氧化碳。海藻會吸收周遭海水裡的CO2,因此能降低導致海洋生物死亡的酸度。透過光合作用,巨藻森林能提高海水的氧含量,同時也因能減低波浪的速度和強度而有助於保護海岸不受侵蝕。

巨藻森林不只是扮演遏止氣候變遷的重要角色,海獺(Sea otters)和其他800種海洋生物都要依靠它們,加州的鮑魚(abalone)和赤海膽(red urchin)產業中的漁夫也是如此,如今他們正因紫海膽數量暴增而受到嚴重打擊。灰鯨(Gray whales)也會把幼鯨藏匿在巨藻森林裡。這種海藻也可以作為生質燃料(biofuel),如果用來餵食牛隻,還能大量減少牠們打嗝排放出來的會讓地球暖化的甲烷(methane)。在加州,巨藻森林會吸收波浪的部分能量而改變波形,產生出最適合衝浪的環境,而衝浪可是價值數百萬美元的生意。  

不過在2014到2016年之間,沿著加州北部海岸綿延322公里的巨藻,有超過90%的覆蓋面積因為一波海洋熱浪而消失。而南加州部分地區的巨藻,也因污染和人們過度撈捕保護巨藻生態系的生物,導致覆蓋面積在過去100年間減少了75%。

「就像新冠病毒需要我們運用智慧,進行跨領域、多管齊下的攻擊,我認為同樣的心態也能幫忙處理氣候變遷的影響,例如巨藻森林的衰落。」蘿拉.羅傑斯班奈特(Laura Rogers-Bennett)說,她是加州大學戴維斯分校(University of California, Davis)以及加州魚類與野生生物部(California Department of Fish and Wildlife)的海洋科學家,她的研究記錄了巨藻先後死去的過程。

紫色的威脅

3月一個多雲的早晨,研究船Xenarcha號停在離洛杉磯港大約十分鐘航程的地方。船頭前方的海面有一隻灰鯨躍出水面,牠的尾巴向上激起了一片水花。這艘8.5公尺長的船屬於海灣基金會,從2013年開始至今,這個基金會已經復原了帕洛斯維德半島(Palos Verdes Peninsula)將近21萬4483平方公尺的巨藻森林。

雖然和100年前估計的巨藻覆蓋面積(1011萬平方公尺)相比,這個復原面積相當小,但從1960年代後期巨藻幾乎在這片地區消失以來,這次復原已是巨量的增加。

洶湧的海水在帕洛斯維德半島的蜜月灣(Honeymoon Cove)消失了,取而代之的是平靜無波的水面和覆蓋面積達3萬2374平方公尺的巨藻,它們的根部固定在水面下大約5到9公尺的岩礁上。

數十年來,這個海灣非常缺少生物,受到會食用海藻的紫海膽所破壞。這種海膽外型像是多刺的小球,原本是巨藻生態系的一部分。但當控制牠們數量的掠食者消失後,紫海膽數量激增,很快就吃掉一座巨藻森林,留下一塊所謂的海膽荒地(urchin barren)。一旦食物沒了之後,這些海膽會降低新陳代謝進入類似冬眠狀態,繼續存活超過50年之久。

過去50年間,過渡捕撈和污染造成洛杉磯沿岸羊首魚(sheepshead fish)、鮑魚和其他海洋動物的大量死亡,這些動物若不是會吃紫海膽,就是會和牠們競爭棲地。像是赤海膽這種以巨藻當成唯一食物來源、具有商業價值的生物,當巨藻消失後牠們也跟著消失了。而大多數的紫海膽並沒有市場價值,因為牠們身上唯一可食用的部分──也就是牠們的生殖腺──被認為太小了。

在2013年開始復育巨藻之前,蜜月灣就是「一塊荒地,海膽分布的密度將近每平方公尺70隻。」福特說。

海灣基金會如今會僱用失業的赤海膽潛水員有系統地剔除紫海膽,也就是利用鎚子把牠們打爛。

巨藻森林為許多物種提供掩蔽,例如灰鯨、海獺和鮑魚。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

巨藻森林為許多物種提供掩蔽,例如灰鯨、海獺和鮑魚。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

大約9成的加州巨藻森林因為2014-2016年間的一波海洋熱浪而死去。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

大約9成的加州巨藻森林因為2014-2016年間的一波海洋熱浪而死去。PHOTOGRAPH BY MAURICE ROPER

同在船上的還有永續衝浪(Sustainable Surf)組織的執行長凱文.惠爾登(Kevin Whilden),這個非營利組織努力說服衝浪者、衝浪迷和贊助他們的消費品牌,透過這個組織的海洋樹林計畫(SeaTrees)來資助巨藻森林的復育工作。

個人可以透過捐款,幫助巨藻森林、紅樹林和海草地的復育,或是購買SeaTrees合作伙伴製作的產品。例如,每購買一雙SeaVees的鞋,這家位在聖塔巴巴拉(Santa Barbara)的公司就會認捐移植929平方公分面積的巨藻,買愈多就種愈多。從去年這個計畫開始之後,SeaTrees透過計畫已經種植了11萬5000株的紅樹。

「我們讓衝浪成為一種每個人都能參與巨藻復育的途徑。」惠爾登說。

海灣基金會的福特則將船開往一處叫白點(White Point)的地方, SeaTrees會出資清除這裡一塊面積297平方公尺、海膽氾濫的礁岩地區,這是將在秋天展開的復育計畫的一部份。

打不贏牠們就吃掉牠們

在索諾馬郡(Sonoma County)海邊,加州大學戴維斯分校波迪加海洋實驗室(Bodega Marine Laboratory)的羅傑斯班奈特(Rogers-Bennett)一直在測試用各種方法「飼養」那些飢餓的紫海膽,這些海膽中大約有20%的體型大到能被潛水人員採集,然後以特殊飼料在水槽裡養到肥大。

戴維斯分校的科學家和挪威的公司「海膽經濟」(Urchinomics)合作,打算把養殖的海膽銷售到各個高檔的壽司店和海鮮餐廳。

海膽經濟的全球品牌市場經理丹尼斯.麥當勞(Denise Macdonald)表示,他們公司希望能靠在波迪加灣捕撈海膽的潛水員來捕捉紫海膽,最終目標是每年能收集到100公噸左右來養的肥大。

羅傑斯班奈特指出,雖然海膽經濟的目標收成量或許不會對紫海膽的數量帶來明顯的影響,但對於讓潛水員擁有工作會有幫助。潛水員需要維持技巧敏銳來進行政府出資的巨藻復育計畫,包含今年夏天在舊金山北部,門多西諾郡(Mendocino County)海岸外即將開始執行的一個計畫。

「我們為此做好了準備,船有了,裝備也有了,現在需要的是工作。」31歲的格蘭特.道尼(Grant Downie)說,他是加州布拉格堡(Fort Bragg)的赤海膽潛水員。

搭乘巨藻升降機

固定在巨藻升降機上的巨藻。GIF BY MAURICE ROPER

固定在巨藻升降機上的巨藻。GIF BY MAURICE ROPER

在距離洛杉磯市約48公里的卡塔利娜島(Catalina Island)附近,南加州大學(University of Southern California)的科學家為了將巨藻做為生質燃料,正努力的「駕馭」某些種類的巨藻來讓它們成長的特別快速 ──理想情況下是每天長61公分。

在一次長達110天的試驗裡,一個用聚氯乙烯(PVC)管做成的實驗性三角形結構被固定在一個太陽能驅動的浮標上,它叫做巨藻升降機(kelp elevator),會在晚上時將繫在其上的海草下放到79公尺的深度,去吸收冷水裡的養分。到了早上,升降機會再把巨藻升回有陽光的表層。

在那個深度的海水營養較豐富;和對照地點的巨藻比起來,搭乘巨藻升降機的海草平均而言成長快了三倍,重量重了四倍,根據南加大瑞格利環境研究所(Wrigley Institute for Environmental Studies)的特別計畫副主任戴安.金(Diane Kim)表示。

大規模的離岸巨藻種植能強化巨藻生態系的一項重要功能:碳封存(carbon sequestration)。在一份2019年的研究裡,科學家發現,只不過在加州沿岸外海的聯邦水域的3.8%面積種植巨藻,就能抵銷美國500億美元農業產生的排放量。

而針對巨藻繁殖的研究可以協助開發出適合在沿岸巨藻森林生長的種類。

鮑魚回歸

回到蜜月灣這裡,海灣基金會的海洋活動主任海瑟.伯迪克(Heather Burdick)使用長竿子撈起巨藻,保存在冷藏箱中,準備當作這個組織在港邊實驗室裡飼養的鮑魚的食物。

抑制了紫海膽數量後,若只是把巨藻種回來,無法將一個複雜的生態系復原;先前的每一位可能的住民都必需回來才行。因此伯迪克和同事一直在這種復育的巨藻森林裡播種鮑魚苗。去年11月,基金會及合作夥伴放置了3200隻白鮑魚到復育的巨藻森林裡,而今年秋天預計再釋放800到900隻。

「鮑魚在巨藻森林扮演很重要的角色。」羅傑斯班奈特說,指出這種草食動物會清潔礁岩,這樣能吸引其他海洋生物進到此海草生態系之中,包括紫海膽的掠食者。

同時,加州海洋保護理事會(California Ocean Protection Council,OPC)的新策略是打算在夏天時,在全州範圍內復育巨藻──雖然新冠肺炎疫情可能會拖慢這些事。他們的目標是建立一個可到其他地區播種的巨藻庇護網,以及開始監測沿岸巨藻覆蓋面積的變動。「防止局部地區的滅絕是未來成功的關鍵。」羅傑斯班奈特說。

「我認為在這裡我們是有機會的,」OPC的海洋生態系計畫經理麥可.埃斯格歐(Michael Esgro)說:「但還是得跟時間賽跑,那些海膽荒地存在的愈久──加上如果又受到海洋熱浪的衝擊──我們可能會陷入更大的麻煩。」

延伸閱讀:海洋動物為什麼吃塑膠?你的生活夠綠嗎? 為氣候暖化而戰!

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