俄勒冈州奥尔福德港两个采样站的GoPro视频示例图像说明了观测到的生态系统变化：撞击前（A&&B）和撞击后（C&&D）条件。来源：科学报告（2024）。DOI:10.1038/s41598-024-5964-x
（神秘的地球）据俄勒冈州立大学（Michelle Klampe）：一项新的研究表明，最近俄勒冈州南部海岸紫色海胆数量的激增似乎对通常在该地区觅食的灰鲸产生了间接的负面影响。
当海胆数量增加时，尖刺的海洋无脊椎动物可以吞噬海带林，海带林是浮游动物的重要栖息地，浮游动物是许多海洋动物的主要猎物。俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所的研究人员发现，受损的海带林导致浮游动物数量减少，可供捕食的浮游动物减少，灰鲸在那里觅食的时间减少。
该研究的主要作者、海洋哺乳动物研究所海洋巨型动物地理空间生态学实验室的博士生Lisa Hildebrand说：“这项研究以前所未有的方式显示了沿海海洋生态系统变化的级联影响。”。“这些影响间接影响到顶级捕食者灰鲸，并以负面的方式影响它们。”
这项研究最近发表在《科学报告》上。合著者是纽波特哈特菲尔德海洋科学中心GEMM实验室的负责人Leigh Torres副教授，以及Torres实验室的研究人员Solène Derville和Ines Hildebrand。
2013年开始的海星Wasting Syndrome大流行之后，俄勒冈州海岸的海胆数量开始激增。据估计，新冠疫情导致向日葵海星数量减少了90%，向日葵海星现已被列为极度濒危物种。
从历史上看，在俄勒冈州海岸，向日葵海星是海胆的两种天敌之一。另一种是海獭，它在100多年前被毛皮猎人从俄勒冈州水域灭绝。
一头在海带中游动的灰鲸。来源：俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所GEMM实验室
Torres说：“在生态学中，我们思考冗余在生态系统中的重要作用。”。“这是一个很好的例子，说明由于海獭的消失，生态系统缺乏冗余。没有海獭和海星，这个系统就无法维持。”
海胆自然存在于海带林中，但向日葵海星的减少意味着没有捕食者来控制其数量。研究人员在奥尔福德港进行的年度灰鲸监测研究中，开始看到这种变化对生态系统的影响。
Torres和她的团队自2015年以来一直在监测该地区的灰鲸及其环境，这是太平洋海岸喂养组织对灰鲸觅食生态进行的为期10年的研究的一部分。这一小群鲸鱼经常出没于俄勒冈州和太平洋西北海岸的近海水域，而不是每年夏天前往北极觅食。
该研究团队包括当地高中生和大学本科生，每年夏天在俄勒冈州立大学的奥尔福德港野外站呆六周。这个位置很理想，因为这里有一个受保护的大海湾，研究人员可以很容易地从岸边监测鲸鱼，也可以让它们进入水中，在那里他们可以用皮划艇收集浮游动物样本，并使用GoPro相机监测水下情况。
Lisa Hildebrand说：“这项研究的总体目标是更好地了解灰鲸在近海的觅食情况。”。“我们第一次看到海胆以海带为食的戏剧性画面是在2018年，2019年甚至更多。”
海胆-海带的动态已经得到了很好的研究，但这是第一次超越这种关系来研究对栖息在海带林中的浮游动物及其捕食者灰鲸的影响。
被海胆破坏的不健康的海带林。资料来源：俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所GEMM实验室。
研究人员发现，随着海带的受损或破坏，留在近海水域的浮游动物越来越少，尤其是占灰鲸饮食很大一部分的小糠虾。由于该地区的浮游动物越来越少，灰鲸在那里觅食的时间也越来越少。
托雷斯指出：“在2020年和2021年，我们看到的鲸鱼数量减少了，我们在该地区看到的鲸鱼时间也减少了。”。“我们在纽波特海岸进行其他实地研究时，也注意到这些年灰鲸的身体状况有所下降。”
希尔德布兰德说，研究人员无法确切说明海带的减少是如何导致浮游动物减少的，但他们怀疑浮游动物可能将海带作为一种庇护所，浮游动物可能被保留在海带床内，因为这些区域内的潮汐和水流比外部弱。
研究人员指出，这项研究强调了气候变化导致的海洋变暖的连锁反应。
Lisa Hildebrand说：“海洋热浪和温暖的海水可能会加剧海星Wasting综合征的流行，年轻的海带往往在较冷的水中生长得更好。因此，在近岸系统中，可供海胆食用的漂移海带减少了。”。
2023年，研究人员指出，该地区出现了复苏的迹象，海胆减少，海带、浮游动物和鲸鱼增加。这些最近的观测结果可能是生态系统恢复到有利于海带生长的条件的迹象。
托雷斯说：“我们认为，我们希望这个系统正在恢复，我们将继续通过我们的研究来监测它。”。“俄勒冈人喜欢灰鲸在我们的海岸觅食，他们需要一个健康的栖息地来确保这种情况继续下去。”
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