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這種小螃蟹居然破壞環(huán)境？
穿過薩佩羅島鹽漬土的潮汐流正在擴(kuò)大。
寫作 |斯蒂芬妮·利文斯頓 (Stephenie Livingston)
翻譯 |杜永航
薩佩羅島位于美國喬治亞州海岸線的中部。周圍有15多平方公里的鹽堿地。這里生長著大片繁茂的草坪，每年天氣比較冷的時(shí)候，草坪都會(huì)變成金黃色。但這個(gè)美麗的地區(qū)正面臨著有史以來最嚴(yán)峻的氣候影響：海水入侵陸地、嚴(yán)重的風(fēng)暴和隨后的洪水。
在過去的幾年里，科學(xué)家們注意到這個(gè)島上正在發(fā)生一些更微妙和不尋常的變化。一只曾經(jīng)不起眼的穴居蟹，突然把鹽堿地上的條紋草坪掃光了。原本，這些草坪可以牢牢地錨定南部海岸的鹽堿地牢，為一些脆弱的生物提供保護(hù)。這時(shí)，這只嬌小的紫蟹（Sesarma reticulatum）似乎正在重塑（主要是肢解）島上的鹽漬土壤。
當(dāng)?shù)氐捏π房赡苁浅毕∠獢U(kuò)張的原因。
Sinead Crotty 是耶魯大學(xué)的生態(tài)學(xué)家，也是碳控制實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。她使用航空地圖記錄當(dāng)?shù)伢π啡绾斡绊懨绹鴸|南海岸的鹽堿地。為了確定對海岸的影響，Crotty 和他的同事嘗試使用多種方法同時(shí)分析，包括航空地圖、歷史潮汐數(shù)據(jù)以及海平面上升的各種模型。
研究人員具體描述了螃蟹如何侵蝕潮溝（潮汐直接接觸的區(qū)域）中的草坪，從而影響鹽堿地對海平面上升的反應(yīng)方式。他們表示，氣候變暖導(dǎo)致的海平面上升，將使鹽堿地軟化成為非常適合螃蟹覓食的狀態(tài)，而螃蟹日益活躍的行為將使鹽堿地在更大范圍內(nèi)進(jìn)一步變成海洋。 經(jīng)過多年的整修，原本緊密相連的草坪區(qū)已經(jīng)變成了被螃蟹破壞的池塘。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）上。
這項(xiàng)研究挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀點(diǎn)，即只有水流、沉積物、植物和人類活動(dòng)才能影響鹽堿地對海平面上升的反應(yīng)方式。研究人員還表示，這種螃蟹可能是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)具有這種影響的關(guān)鍵物種。在氣候變化的影響下，它可以以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其自身重要性的方式改變其所在的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)然，這樣的物種不太可能只有一種。
Crotti 說這很令人驚訝：“這種微小的生物，通常長度不到 5 厘米，居然可以改變整個(gè)鹽堿地的環(huán)境。變化如此之大，可以直接在谷歌地圖上看到.”
Merryl Alber 是佐治亞大學(xué)海洋學(xué)研究所的負(fù)責(zé)人。她說，研究喬治亞州海岸線的科學(xué)家們已經(jīng)知道，這只螃蟹正在啃食草坪，擴(kuò)大潮汐通道的面積。然而，這項(xiàng)新的研究表明，鹽堿地環(huán)境并沒有隨著海平面的上升而上升，而螃蟹的活動(dòng)恰恰加速了海平面上升過程中鹽堿土的流失過程。 Albert 沒有直接參與這項(xiàng)研究，但她的研究所長期以來一直為這項(xiàng)研究提供后勤支持。她說：“我們的鹽堿地可能比想象的要脆弱得多。”
Crotti 第一次在布朗大學(xué)實(shí)驗(yàn)室遇到螃蟹。 Crotty 當(dāng)時(shí)還是一名本科生，她正在與 Mark Bertness 一起工作。 Bettenes 的團(tuán)隊(duì)在 2011 年發(fā)現(xiàn)蘋果小螃蟹，在科德角沼澤迅速下降的背后，出現(xiàn)了薩摩耶蟹。當(dāng)?shù)氐倪^度捕撈導(dǎo)致捕食者銀鱸迅速消失，薩摩耶蟹成倍增加。偏南的環(huán)境蘋果小螃蟹，鹽堿地土壤比較硬，螃蟹應(yīng)該不能大量繁殖?？肆_蒂和他的同事開始推測海平面上升是否導(dǎo)致這里的土壤變得更軟。
研究小組在分析當(dāng)?shù)爻毕珨?shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，與 1990 年代相比，每天浸泡在海水中的時(shí)間增加了 1 小時(shí)。他們認(rèn)為，這種情況確實(shí)軟化了土壤，更有利于笹蟹的繁殖。航拍圖顯示，1990年代至21世紀(jì)初，美國東南海岸被螃蟹占據(jù)并轉(zhuǎn)變?yōu)槌毕ǖ赖拿娣e平均增加了1.5倍。在研究區(qū)，螃蟹占據(jù)的潮溝引水量也增加了35%。
當(dāng)從草坪上啃食時(shí)，Sasara 螃蟹還摧毀了蝸牛和其他軟體動(dòng)物賴以生存的庇護(hù)所。這些地方對生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。
研究人員在 Sapelo 島上測試了捕食行為。他們用釣魚線將蝸牛和貽貝綁在植被沒有被破壞的環(huán)境中，植被被破壞了。研究人員證實(shí)，在失去保護(hù)后，這些弱小的無脊椎動(dòng)物（可以為許多具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動(dòng)物提供食物，如藍(lán)蟹和紅毒蛇）在肉質(zhì)弱肉強(qiáng)食的環(huán)境中顯得更加脆弱。 Crotty 表示，這種變化可能會(huì)破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。
Christine Angelini（本次調(diào)查的主要負(fù)責(zé)人）是佛羅里達(dá)大學(xué)的生態(tài)學(xué)家。她說，人類行為改變了某些物種在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性。由于過度捕撈和氣候變化，他們研究的螃蟹正在“到處破壞”。
氣候變暖也給許多物種帶來了危險(xiǎn)的優(yōu)勢。海水變暖和海洋酸化使一些海膽更容易吃掉珊瑚。許多本土植物的生存范圍更小，但由于氣候變暖而能夠提早開花的外來植物正在逐漸擴(kuò)大。在加勒比地區(qū)，不斷上升的水溫也擴(kuò)大了可以破壞珊瑚的獅子魚的范圍。
不過，科學(xué)家并沒有記錄到象手蟹這樣的生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大變化的案例。這種變化不僅是生態(tài)環(huán)境本身的改變，也是捕食者與捕食者關(guān)系的改變。 .
“我沒有理由懷疑氣候變化會(huì)改變物種相互影響的方式。例如，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)新的關(guān)鍵物種?！?Linda Blum（未參與這項(xiàng)研究）說，她是弗吉尼亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家。她還補(bǔ)充說，關(guān)于海平面上升如何軟化鹽堿土并改變螃蟹生活方式的研究是基于“大量間接證據(jù)”。她建議應(yīng)該在野外對螃蟹進(jìn)行測試蘋果小螃蟹，看看它們的變化是否也使它們的挖洞能力更強(qiáng)。
科學(xué)家正在跟進(jìn)研究。他們正試圖確定薩佩羅島上日益活躍的笹蟹是否會(huì)釋放原本埋在地下的二氧化碳。同時(shí)，因?yàn)楦浇幸粋€(gè)超級基金站點(diǎn)（超級基金站點(diǎn)，美國劃定的一個(gè)涉及嚴(yán)重污染的區(qū)域），他們也在嘗試研究這些螃蟹是否會(huì)通過自己的富集來逐漸濃縮污染物。 安吉里尼還表示，還需要進(jìn)一步研究這種螃蟹是否影響了海平面入侵大陸的速度。
“我們不確定這是否只是大陸海平面入侵的第一步，最終會(huì)導(dǎo)致鹽堿地完全覆蓋；還是鹽堿地將保持穩(wěn)定和持續(xù)存在在目前支離破碎的情況下持續(xù)了幾十年?！?/p>
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