海胆数量增加和海藻森林遭到破坏对俄勒冈州的灰鲸及其食物造成影响

一项新的研究显示，最近俄勒冈州南部海岸紫海胆数量的激增似乎对该地区通常觅食的灰鲸产生了间接的负面影响。

当海胆数量增加时，带刺的海洋无脊椎动物会吞噬海带森林，而海带森林是浮游动物的重要栖息地，浮游动物是微小的水生生物，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，受损的海带森林导致浮游动物减少，而由于浮游动物减少，灰鲸在那里觅食的时间也减少了。

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丽莎·希尔德布兰德(LisaHildebrand)说：“这项研究以一种以前没有记录过的方式显示了沿海海洋生态系统变化的连锁影响。”“这些影响间接延伸到顶级捕食者灰鲸，并对它们产生负面影响。”

这项研究最近发表在《科学报告》上。合著者包括纽波特哈特菲尔德海洋科学中心GEMM实验室负责人副教授LeighTorres，以及Torres实验室的研究人员SolèneDerville和InesHildebrand。

自2013年海星消耗综合症大流行以来，俄勒冈州海岸的海胆数量开始激增。这场大流行导致向日葵海星的数量估计减少了90%，现已被列为极度濒危物种。

历史上，在俄勒冈州海岸附近，向日葵海星一直是海胆的两种天敌之一。另一种是海獭，100多年前就被毛皮捕猎者从俄勒冈州水域中消灭了。

“在生态学中，我们考虑冗余在生态系统中的重要作用，”托雷斯说。“这是一个很好的例子，说明生态系统由于海獭的消失而缺乏冗余。如果没有水獭和海星，该系统就无法维持自身。”

海胆天然存在于海带森林中，但向日葵海星的减少意味着没有捕食者来控制其数量。研究人员在奥福德港进行年度灰鲸监测研究期间，开始观察这种变化对生态系统的影响。

托雷斯和她的团队自2015年以来一直在监测该地区的灰鲸及其环境，这是一项为期10年的太平洋海岸觅食群灰鲸觅食生态研究的一部分。这一小部分鲸鱼经常出没于俄勒冈州和太平洋西北海岸的近岸水域，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，每年夏天都会在俄勒冈州立大学奥福德港实地考察站度过六周的时间。该地点非常理想，因为这里有一个受保护的大型海湾，研究人员可以在岸边轻松监测鲸鱼，也可以让鲸鱼进入水中，通过皮划艇收集浮游动物样本，并使用GoPro相机监测水下状况。

“这项研究的总体目标是更好地了解灰鲸在近岸吃什么，”丽莎希尔德布兰德说。“我们第一次看到这些海胆以海带为食的戏剧性图像是在2018年，2019年甚至更多。”

海胆-海带动态已得到充分研究，但这是第一项超越这种关系的研究，研究对栖息在海带森林中的浮游动物及其捕食者灰鲸的影响。

研究人员发现，随着海带被破坏或破坏，近岸水域中的浮游动物，尤其是灰鲸饮食中很大一部分的微小糠虾，仍然减少了。由于该地区的浮游动物较少，灰鲸在那里觅食的时间也较少。

托雷斯指出：“2020年和2021年，我们看到的鲸鱼数量减少了，而且我们看到的鲸鱼在该地区停留的时间也减少了。”“在纽波特海岸进行其他实地研究时，我们还注意到这些年来灰鲸的身体状况有所下降。”

研究人员无法确切地说海带的减少如何导致浮游动物的减少，但他们怀疑浮游动物可能将海带作为一种庇护所，并且浮游动物可能由于潮汐和洋流而保留在海带床上希尔德布兰德说，这些地区内部的力量比外部弱。

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。

“海洋热浪和温暖的海水可能会加剧海星消耗综合症的流行，而幼海带往往在较冷的水中生长得更好。因此，近岸系统中可供海胆食用的漂流海带较少，”丽莎·希尔德布兰德说。

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、浮游动物和鲸鱼增多。这些最近的观察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：“我们认为并且希望这个系统正在恢复，我们将继续通过我们的研究对其进行监控。”“俄勒冈人喜欢让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持续下去。”