俄勒岡州奧爾福德港兩個采樣站的GoPro視頻示例圖像說明了觀測到的生態系統變化：撞擊前（A&B）和撞擊后（C&D）條件 。來源：科學報告（2024） 。DOI:10.1038/s41598-024-5964-x
據俄勒岡州立大學（Michelle Klampe）：一項新的研究表明，最近俄勒岡州南部海岸紫色海膽數量的激增似乎對通常在該地區覓食的灰鯨產生了間接的負面影響 。
當海膽數量增加時，尖刺的海洋無脊椎動物可以吞噬海帶林，海帶林是浮游動物的重要棲息地，浮游動物是許多海洋動物的主要獵物 。俄勒岡州立大學海洋哺乳動物研究所的研究人員發現，受損的海帶林導致浮游動物數量減少，可供捕食的浮游動物減少，灰鯨在那里覓食的時間減少 。
該研究的主要作者、海洋哺乳動物研究所海洋巨型動物地理空間生態學實驗室的博士生Lisa Hildebrand說：“這項研究以前所未有的方式顯示了沿海海洋生態系統變化的級聯影響 。” 。“這些影響間接影響到頂級捕食者灰鯨，并以負面的方式影響它們 。”
這項研究最近發表在《科學報告》上 。合著者是紐波特哈特菲爾德海洋科學中心GEMM實驗室的負責人Leigh Torres副教授，以及Torres實驗室的研究人員Solène Derville和Ines Hildebrand 。
2013年開始的海星Wasting Syndrome大流行之后，俄勒岡州海岸的海膽數量開始激增 。據估計，新冠疫情導致向日葵海星數量減少了90%，向日葵海星現已被列為極度瀕危物種 。
從歷史上看，在俄勒岡州海岸，向日葵海星是海膽的兩種天敵之一 。另一種是海獺，它在100多年前被毛皮獵人從俄勒岡州水域滅絕 。



一頭在海帶中游動的灰鯨 。來源：俄勒岡州立大學海洋哺乳動物研究所GEMM實驗室
Torres說：“在生態學中，我們思考冗余在生態系統中的重要作用 。” 。“這是一個很好的例子，說明由于海獺的消失，生態系統缺乏冗余 。沒有海獺和海星，這個系統就無法維持 。”
海膽自然存在于海帶林中 ， 但向日葵海星的減少意味著沒有捕食者來控制其數量 。研究人員在奧爾福德港進行的年度灰鯨監測研究中，開始看到這種變化對生態系統的影響 。
Torres和她的團隊自2015年以來一直在監測該地區的灰鯨及其環境，這是太平洋海岸喂養組織對灰鯨覓食生態進行的為期10年的研究的一部分 。這一小群鯨魚經常出沒于俄勒岡州和太平洋西北海岸的近海水域，而不是每年夏天前往北極覓食 。
該研究團隊包括當地高中生和大學本科生，每年夏天在俄勒岡州立大學的奧爾福德港野外站呆六周 。這個位置很理想 ， 因為這里有一個受保護的大海灣，研究人員可以很容易地從岸邊監測鯨魚，也可以讓它們進入水中，在那里他們可以用皮劃艇收集浮游動物樣本 ， 并使用GoPro相機監測水下情況 。
Lisa Hildebrand說：“這項研究的總體目標是更好地了解灰鯨在近海的覓食情況 。” 。“我們第一次看到海膽以海帶為食的戲劇性畫面是在2018年，2019年甚至更多 。”
海膽-海帶的動態已經得到了很好的研究，但這是第一次超越這種關系來研究對棲息在海帶林中的浮游動物及其捕食者灰鯨的影響 。



被海膽破壞的不健康的海帶林 。資料來源：俄勒岡州立大學海洋哺乳動物研究所GEMM實驗室 。
研究人員發現，隨著海帶的受損或破壞 ， 留在近海水域的浮游動物越來越少 ， 尤其是占灰鯨飲食很大一部分的小糠蝦 。由于該地區的浮游動物越來越少，灰鯨在那里覓食的時間也越來越少 。
托雷斯指出：“在2020年和2021年 ， 我們看到的鯨魚數量減少了，我們在該地區看到的鯨魚時間也減少了 。” 。“我們在紐波特海岸進行其他實地研究時 ， 也注意到這些年灰鯨的身體狀況有所下降 。”
希爾德布蘭德說，研究人員無法確切說明海帶的減少是如何導致浮游動物減少的，但他們懷疑浮游動物可能將海帶作為一種庇護所，浮游動物可能被保留在海帶床內，因為這些區域內的潮汐和水流比外部弱 。
研究人員指出，這項研究強調了氣候變化導致的海洋變暖的連鎖反應 。
Lisa Hildebrand說：“海洋熱浪和溫暖的海水可能會加劇海星Wasting綜合征的流行，年輕的海帶往往在較冷的水中生長得更好 。因此，在近岸系統中，可供海膽食用的漂移海帶減少了 。” 。
2023年，研究人員指出 ， 該地區出現了復蘇的跡象，海膽減少，海帶、浮游動物和鯨魚增加 。這些最近的觀測結果可能是生態系統恢復到有利于海帶生長的條件的跡象 。
托雷斯說：“我們認為，我們希望這個系統正在恢復，我們將繼續通過我們的研究來監測它 。” 。“俄勒岡人喜歡灰鯨在我們的海岸覓食 ， 他們需要一個健康的棲息地來確保這種情況繼續下去 。”

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