巨型海带对其生长的温带、浅水近岸海域生态系统至关重要，但高温正使其营养价值有所下降。
海带需要氮等营养物质，而在较温暖的季节，氮会变得更加稀缺。19年间，巨型海带组织中的氮含量下降了18%。
营养较低的海带可能影响食物网，因为食物网中的生物彼此取食时，获得的营养物质都会减少。
研究显示，较高的温度可能会降低巨型海带的部分营养价值。
作为一种基础物种，巨型海带（Macrocystis pyrifera）对其生长的温带、浅水近岸海域生态系统至关重要。海带繁茂生长时，依赖这种快速生长物种获取食物和庇护的群落也会兴旺起来。
海带的韧性令人鼓舞。关注这种藻类的人们希望它能继续维持大量依赖它生存的鱼类、无脊椎动物、哺乳动物和鸟类。
“营养品质，也就是海带组织中的营养物质含量，似乎正在发生变化。”研究主要作者、内华达大学里诺分校生物地球化学家海莉·洛曼说。她开展这项研究时是加州大学圣巴巴拉分校生态学、进化与海洋生物学系的博士生。
“我们发现，这些变化与海水温度变化有关，或与之相关。从宏观角度看，这相当重要，因为有许多生物以海带为主要食物来源。”
“我想，你可以把它称为海洋变暖较为隐蔽的影响之一。”共同作者、加州大学圣巴巴拉分校研究生研究员凯尔·埃默里说。“气温大幅上升的地方不一定已经失去了海带，但那里的海带营养含量有所下降。因此，虽然海带仍然存在，却无法像温度较低时那样发挥作用。”
海带需要持续获得氮
这些关于海洋变暖对海带隐蔽影响的发现，来自圣巴巴拉海岸长期生态研究（SBC-LTER）站点收集的长期数据。该站点由圣巴巴拉海峡内的数片海带林组成。研究人员利用近二十年来收集的数据追踪营养物质含量的变化规律——其含量会随季节波动——并识别出显著趋势。
洛曼说：“我们早就知道，圣巴巴拉海峡的海水温度与营养物质供应密切相关。通常，较低的温度会使富含营养物质的海水从深处上涌；但在较温暖的季节，浅水区和上层海洋中的营养物质，尤其是氮，会变得更加稀缺。”
她说：“从生理上来说，海带无法将氮储存超过几周。因此，无论周围海水发生什么变化，它们都会迅速作出反应，因为它们需要持续获得氮才能生长并继续繁殖。”
了解这一规律后，研究人员进一步探究海洋温度升高的过程中，营养物质含量在较长时间尺度上可能如何变化。他们查阅了SBC LTER站点水域每月进行初级生产力采样所收集的数据。
埃默里解释说：“作为这项采样工作的一部分，研究人员从这些站点采集海带叶片，带回实验室，然后测定其中的碳和氮含量。”
寻觅食物
论文显示，在SBC LTER研究覆盖的19年间，巨型海带组织中的氮含量下降了18%，碳含量则相应增加。
这种营养含量的明显下降，对圣巴巴拉海峡内外以海带为食的生物来说并非好消息，其中包括水中的海胆和鲍鱼，以及潮间带的沙滩跳虫和其他以冲上海岸的海带残屑为食的无脊椎动物。
洛曼说：“因此，例如海胆可能会寻找更多海带。如果它们为了寻找更多食物而不断啃食礁石，某些地方就可能发生变化，从海带林变成海胆荒漠。”以海带为食的动物也可能消耗更多能量，才能吃够满足营养需求的食物。
埃默里补充说，海胆可以四处寻找更多食物，而岸上的消费者只能接受自己能得到的食物。
他说：“如果需求增加，但没有更多海带被冲上岸，对它们来说就会相当困难，可能面临食物不足，也可能导致种群数量下降。”
巨型海带与海产品食物链
研究人员表示，在这两种情况下，影响都可能波及食物网的其他部分：营养较低的海带可能导致沙滩跳虫体型更小、数量更少，或健康状况更差，从而减少以它们为食的滨鸟的食物。在水中，海胆和鲍鱼获得的营养减少，可能意味着以它们为食的鱼类、龙虾、海獭和人类可获得的食物也会减少。
埃默里说：“我们的研究结果引出了许多非常有意思、尚无定论的问题，也表明可能存在许多深远影响。”
研究人员探讨了海水温度与营养含量之间可能存在的关系后，正考虑扩大研究的空间范围。
洛曼说：“下一步，我们需要思考哪些因素共同决定营养含量，以及如何预测其未来变化。”
