人为噪声污染正使海草床连根拔起

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  • 一项研究发现,人为噪声污染正在细胞层面改变海草床,并使其连根拔起。

  • 这种植物为渔业、海龟、海牛和其他海洋动物提供重要的栖息地和食物。

  • 它们还能过滤陆地带来的沉积物和径流,从而改善水质。

  • 但海洋的自然声景以及海草已受到航运、石油和天然气开采以及可再生能源开发的影响。

人为噪声污染正在细胞层面改变海草床,并使其连根拔起。这可能对海洋生态系统健康、水质、海岸稳定以及气候危机造成严重影响。

海草是唯一在海洋环境中生长的开花植物。据联合国环境规划署称,海草在我们的海洋中已存在至少7000万年。如今,全球约有60种完全生长于海洋中的海草,它们分布于除南极洲以外每个大陆沿岸的海底草甸中,蓝碳倡议(The Blue Carbon Initiative)报道。

这种地上草本植物为渔业、海龟、海牛和其他海洋动物提供重要的栖息地和食物。它们还能过滤陆地带来的沉积物和径流,从而改善水质。

Image: Fabrice Dudenhofer / Ocean Image Bank

在海底之下,海草拥有深层根系,能够捕获沉积物,并将碳封存于海洋土壤中,有时深度可达四米,蓝碳倡议(The Blue Carbon Initiative)的研究发现。正因这种生态系统功能,海草每年封存的碳约占海洋沉积物中埋藏碳的10%(约每年27.4太克碳)。尽管海草仅占全球海洋面积的不到0.2%,它们仍能做到这一点。该报告估计,全球海草可能储存多达199亿公吨有机碳,使其成为关键的蓝碳汇。

Image: Benjamin L. Jones / Unsplash

就人类层面而言,海草与红树林协同作用并与珊瑚礁一起堆积并固定沙和沉积物,从而防止海岸侵蚀。这些生态系统还能形成天然的沿海屏障,抵御风暴和洪水,并保护沿海地产和建筑。

尽管具备上述所有功能,海草仍“没有得到应有的尊重”,被海洋保护协会(Ocean Conservancy)称为“海洋中默默无闻的英雄”。事实上,海草是全球受威胁最严重的生态系统之一,迄今我们已失去了地球上近30%的海草生态系统。主要威胁包括:因径流导致的水质恶化,以及因土地利用不当(包括森林砍伐和疏浚)、船只螺旋桨造成的划痕和径流导致的水质恶化而导致的退化,森林砍伐和疏浚、船只螺旋桨划痕以及气候危机。不幸的是,蓝碳倡议报道,每年的损失也在加速。

如今,一项新研究发现,人为噪声也难辞其咎。

噪声是一种有时令人难以忍受的干扰。即使在海洋中也是如此,一项与此无关的2021年的研究发现,人为噪声污染通过损伤海洋动物的听觉、改变其行为,甚至降低其生存机会,从而危害海洋动物。发表于Communications Biology的最新研究将噪声污染与另一种严重影响联系起来,这一次是针对海草。不必要的噪声正在细胞层面改变这些海洋植物,并使其连根拔起。

人类通过航运、石油和天然气开采以及可再生能源开发,破坏了海洋的自然声景,Inside Science报道。所有这些都在水下充当噪声污染源,并产生深远影响。

据新闻报道,该研究由西班牙加泰罗尼亚理工大学的Michel André撰写,研究最初聚焦于具有听觉器官的生物,如海豚和鱼类。随后,他们研究了噪声对缺乏传统听觉结构的动物的影响,例如章鱼和鱿鱼。他们发现,噪声会损害这些动物用于定向的器官。

“这确实改变了我们对噪声污染可能如何影响[海洋]环境的看法,”André对Inside Science说。

他的好奇心促使他思考,植物中是否也有类似的器官帮助其感知重力并将根系推入海底,而这一器官是否也可能受到人工水下噪声的影响,Hakai Magazine报道。他和团队聚焦于一种海草,P. oceanica,该物种在其位于西班牙巴塞罗那的实验室附近十分常见。科学家播放频率随变化的、代表人类活动的声音,在实验水箱中测量了这种声音淹没对84株海草的影响。

水下噪声水平约为157分贝,Inside Science报道称,这大致相当于“介于大鼓和地铁列车之间”。结果表明,仅两小时的噪声暴露便损伤了负责感知重力的植物器官,报道继续指出,这可能影响植物在土壤中扎根的能力。

参与该研究的科学家认为,这是首次有人探究噪声对植物结构的影响。Inside Science报道称,André认为植物可能比其他生物受到更大伤害,因为一旦所在地点变得难以忍受且过度嘈杂,它们无法起身离开。

Hakai Magazine报道称,团队还发现,该器官内的淀粉粒数量减少,而器官内一种可能参与养分吸收的共生真菌也受到损害。这类损伤可能影响海草储存能量及持续生长的能力。

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“如果声音影响了淀粉,那么植物体内的碳代谢必然会发生变化。这可能会对植物在更大尺度上的碳封存作用产生影响,”缅因州Bigelow海洋科学实验室的海洋生态学家Aurora Ricart说道,她未参与该研究。Hakai Magazine报道称。

如果这种情况发生,海草目前所发挥的其他生态系统功能,即作为栖息地、食物来源、海岸稳定器和蓝碳汇,也将随之退化。

Inside Science报道称,André澄清,他的本意并非阻止人类在海上活动。相反,这位科学家以一个希望作结:他的数据能够启发人类如何与自然最好地共存,“这是我们在地球上生存的唯一希望。”

Image: Umeed Mistry / Ocean Image Bank
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