来源：斯坦福大学                                                        发布时间：2020年11月19日

       由斯坦福领导的研究团队对蒙特利湾的最新研究分析评估了海带在减轻海洋酸化、缓解气候变化对海洋生态系统的有害影响及其为人类提供食物等方面的潜力。

       在加利福尼亚海岸，飘渺摇曳的棕色海带从水层中生长出来，最后形成浓密的表层树冠层，为众多的海洋生物提供了家园和庇护所。据推测，这些巨型藻类可通过吸收大气中的碳来帮助缓解海水酸化，从而保护沿海生态系统。

       研究人员在加利福尼亚海岸外的蒙特利湾进行了一项对巨藻的现场跨学科研究，旨在进一步研究海带减缓海洋酸化的潜力，这将有助于考虑海带是否适合作为减缓海洋酸化的实施策略。这项研究发表在《JGR Oceans》杂志上的。

       研究结果表明在海洋表层附近，水体的pH呈现弱碱性，这表明海带的树冠确实降低了酸性。然而，这并未帮助缓解海洋底部（敏感的冷水珊瑚、海胆和贝类栖息地）的酸化程度，海底仍然呈现较高的酸度。研究人员认为，海带生产力带来的潜在好处是有限的。

       为什么是海带？在加利福尼亚，海带是一种重要的生态和经济基础物种，岩石海底具有营养丰富的海带森林线。大气中的碳被海洋吸收导致海水酸化是大气中碳含量的增加的不良影响之一，酸化是一种化学失衡，会对海洋生态系统的整体健康造成负面影响，这其中包括人类食用的海洋生物。

       海带之所以成为改善海水酸化的潜在物种，部分原因是它的快速生长（每天能长到5英寸），这导致了它需要大量的光合作用，从水中吸收二氧化碳，产生氧气。在蒙特里湾，巨藻缓解海水酸化的能力还受到来自太平洋季节性上升性洋流，将海洋深处富含营养的高酸性海水输送到海湾表层的影响。研究人员指出，这是一个非常复杂的过程，要弄清楚如果有效益的话，效益从哪里来，除了蒙特利湾南部，还需要逐个地评估每个位点海底森林的效益。

       研究人员在斯坦福大学霍普金斯海洋站开展研究，从海洋站近海300英尺宽的海带森林中收集数据，利用蒙特利湾水族研究所（MBARI）提供的pH传感器，分析采样水体的化学和物理变化，分析水质变化以及海带森林顶部和底部之间的差异，解数据背后的原因。

       对pH值、溶解氧、盐度和温度的高分辨率的垂直测量，使得研究人员能够清楚地区分海带森林周围的海水化学模式。夜间，当预测海带呼吸作用会增加海水酸度时，水体的酸性结果反而比白天更低。研究人员推测这一结果可能是由于白天酸性低氧水流上涌造成的，这个早期的重要指标表明了自然环境会显著影响当地生物的地球化学信号。

Relationship between Biologically Effective Upwelling Transport Index (BEUTI) and kelp forest biogeochemistry  Credit:JGR Oceans
 

       尽管该项目着眼于研究海带在短期内改变当地环境的潜力，但它也为了解长期影响的研究打开了大门，例如培养"蓝碳"和"水下二氧化碳封存"的能力。史丹佛大学研究成员指出，本研究使海带林可设计为一种"蓝碳"的选择，在准确理解海带如何精确和定量地发挥作用也是非常重要的。"

       尽管海带树冠层中缓解海水酸化的潜力并不影响海底敏感生物，但研究人员发现，与外部相比，海带林内部的整体酸度较低。可以推测出，生活在树冠层或迁入树冠层的生物最可能从海带缓解酸化中获益。

       研究人员指出，该研究还可以作为未来研究海洋三维流动栖息地的预测模型。目前鉴于数据信息量的庞大，很难将所有要素集合起来研究一个复杂的海岸系统，在某种程度上，该项目提供了一种将许多不同领域结合起来进行综合研究的模式。

原文链接：Stanford researchers explore potential for kelp to relieve ocean acidification

编译：王晓晴        审校：王秀娟