穿過(guò)薩佩洛島鹽堿地的潮溪正在不斷擴(kuò)大。

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撰文 | 斯蒂芬妮·利文斯通（Stephenie Livingston）

翻譯?| 杜永航

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薩佩洛島位于美國(guó)佐治亞州海岸線的中部，它的周圍圍繞著超過(guò)15平方千米的鹽堿地。這里生長(zhǎng)著大片繁盛的草坪，在每年比較冷的時(shí)候，草坪還會(huì)變成金燦燦的黃色。但是這片優(yōu)美的區(qū)域正面臨有史以來(lái)最嚴(yán)酷的氣候影響：向陸地入侵的海水，強(qiáng)烈的風(fēng)暴以及隨之而來(lái)的洪水。

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在過(guò)去幾年中，科學(xué)家注意到這片島上正在發(fā)生一些更加微妙、不尋常的變化。一種曾經(jīng)不太顯眼的穴居蟹突然將鹽堿地上條帶狀的草坪消滅殆盡，原本這些草坪可以將南部海岸的鹽堿地牢牢地固定住，并為一些脆弱的生物提供保護(hù)。此時(shí)，這種體型嬌小的紫色相手蟹（Sesarma reticulatum）似乎正在重塑（主要是肢解）海島上的鹽堿地。

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當(dāng)?shù)匾环N螃蟹可能是造成潮溪擴(kuò)大的原因。

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西內(nèi)德·克羅蒂（Sinead Crotty）是耶魯大學(xué)的生態(tài)學(xué)家，也是限制碳實(shí)驗(yàn)室（carbon containment laboratory）的項(xiàng)目主管。她用航拍地圖記錄了當(dāng)?shù)氐捏π啡绾斡绊懨绹?guó)東南部海岸的鹽堿地。為了確定海岸受到的影響，克羅蒂和同事試圖用多種方法同時(shí)分析，其中包括航拍地圖、歷史潮汐數(shù)據(jù)以及多種海平面上升的模型。

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研究人員具體講述了蟹群如何通過(guò)蠶食潮溝區(qū)（潮汐直接接觸的區(qū)域）的草坪從而影響鹽堿地應(yīng)對(duì)海平面上升的方式。他們表示，氣候變暖引起的海平面上升會(huì)將鹽堿地軟化成非常適宜螃蟹打洞的狀態(tài)，而螃蟹越來(lái)越活躍的行為也會(huì)進(jìn)一步在更寬廣的范圍內(nèi)將鹽堿地變?yōu)楹Ｑ?。?jīng)過(guò)多年的改造，原本緊密相連的草坪區(qū)變成了被螃蟹破壞的水塘。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

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這項(xiàng)研究挑戰(zhàn)了只有水流、沉積物、植物和人類活動(dòng)能影響鹽堿地應(yīng)對(duì)海平面上升方式的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。研究人員還表示，這種螃蟹可能是第一種被發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生這類影響的關(guān)鍵物種，它在氣候變化的影響下能以遠(yuǎn)超自身重要性的方式改變它們所處的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)然，這樣的物種不太可能只有一種。

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克羅蒂表示這太令人吃驚了：“這種體長(zhǎng)通常不到5厘米的微小生物居然能改變整片鹽堿地的環(huán)境，這樣的改變已經(jīng)大到可以直接在谷歌地圖上看見?！?/p>

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梅里爾·阿爾貝（Merryl Alber）是佐治亞大學(xué)海洋研究所的負(fù)責(zé)人，她表示，研究佐治亞海岸線的科學(xué)家已經(jīng)知道這種螃蟹在啃食草坪，擴(kuò)大潮溝的區(qū)域了。但是這項(xiàng)新的研究表明，鹽堿地環(huán)境并沒(méi)有隨著海平面上升而上升，螃蟹的活動(dòng)恰好加速了在海平面上升的過(guò)程中損失鹽堿地的過(guò)程。阿爾貝并沒(méi)有直接參與這項(xiàng)研究，但她所在的研究所長(zhǎng)期為這項(xiàng)研究提供后勤支持。她說(shuō)：“我們的鹽堿地可能遠(yuǎn)比想象中更脆弱。”

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克羅蒂第一次遇見相手蟹是在布朗大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中。當(dāng)時(shí)克羅蒂還是一名本科生，她正與馬克·貝特內(nèi)斯（Mark Bertness）合作。貝特內(nèi)斯的團(tuán)隊(duì)在2011年發(fā)現(xiàn)，科德角沼澤快速衰退的背后出現(xiàn)了相手蟹的身影，當(dāng)?shù)剡^(guò)度捕魚導(dǎo)致身為捕食者的銀花鱸魚快速消亡，而相手蟹則大量繁殖。在更偏南的環(huán)境中，鹽堿地中的土質(zhì)偏硬，螃蟹按理說(shuō)應(yīng)該無(wú)法大量繁殖?？肆_蒂和同事開始猜測(cè)，是不是海平面上升導(dǎo)致這里的土質(zhì)變得更柔軟。

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研究團(tuán)隊(duì)在分析當(dāng)?shù)氐某毕珨?shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，與20世紀(jì)90年代相比，現(xiàn)在這里每天浸入海水中的時(shí)間又多了一個(gè)小時(shí)。他們認(rèn)為，這種情況確實(shí)軟化了土質(zhì)，更有利于相手蟹繁衍。航拍地圖顯示，在20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初這段時(shí)間，美國(guó)東南部海岸由螃蟹占領(lǐng)并改造成潮溝的面積平均增大了1.5倍。在研究區(qū)域中，由螃蟹占領(lǐng)的潮溝區(qū)引水量也增加了35%。

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當(dāng)蠶食掉草坪后，相手蟹還毀掉了蝸牛等軟體動(dòng)物賴以生存的庇護(hù)區(qū)，這類場(chǎng)所對(duì)生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。

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研究人員在薩佩洛島上測(cè)試了捕食的情況，他們將蝸牛和蚌分別用魚線綁在植被未被破壞和植被被破壞的環(huán)境中。研究人員確認(rèn)，失去保護(hù)后這些弱小的無(wú)脊椎動(dòng)物（能為很多具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動(dòng)物提供食物，比如藍(lán)蟹和紅擬石首魚）在弱肉強(qiáng)食的環(huán)境中顯得更加脆弱?？肆_蒂表示，這種改變可能會(huì)破壞整套生態(tài)系統(tǒng)。

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克里斯蒂娜·安杰利尼（Christine Angelini，這項(xiàng)調(diào)查的主要負(fù)責(zé)人）是美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的生態(tài)學(xué)家，她表示，人類的行為改變了一些物種在生態(tài)系統(tǒng)中重要性。因?yàn)檫^(guò)度捕魚和氣候變化，她們研究的這些螃蟹正在“到處搞破壞”。

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氣候變暖還讓好些物種擁有了危險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)。海水變暖和海洋酸化讓一些海膽類生物更容易吃掉珊瑚。很多本土植物的生存范圍變小，因?yàn)闅夂蜃兣芨玳_花的外來(lái)植物卻在逐漸擴(kuò)張。在加勒比海區(qū)域，水溫的上升還擴(kuò)大了能夠破壞珊瑚的獅子魚的活動(dòng)范圍。

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但是，此前科學(xué)家并沒(méi)有記錄過(guò)像相手蟹這樣給生態(tài)環(huán)境造成巨大改變的案例，這種改變不僅是對(duì)生態(tài)環(huán)境本身的改造，還有對(duì)捕食者和被捕食者之間關(guān)系的改造。

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“我沒(méi)有任何理由懷疑氣候變化會(huì)改變物種間相互影響的方式，比如，新的關(guān)鍵物種會(huì)因此出現(xiàn)。”琳達(dá)·布盧姆（Linda Blum，并未參與這項(xiàng)研究）表示，她是美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家。她還補(bǔ)充說(shuō)，海平面上升使鹽堿地軟化進(jìn)而改變螃蟹的生活方式的研究，是建立在“大量間接證據(jù)上的”。她建議，應(yīng)該在野外環(huán)境中測(cè)試螃蟹自身的改變是不是也讓它們的打洞能力變得更強(qiáng)。

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現(xiàn)在科學(xué)家正在跟進(jìn)研究，他們?cè)噲D確定薩佩洛島上越來(lái)越活躍的相手蟹是否會(huì)將原本埋藏在土地中的二氧化碳釋放出來(lái)。同時(shí)由于這附近還有一個(gè)超級(jí)基金污染場(chǎng)址（superfund site，美國(guó)劃分出的涉及嚴(yán)重污染的區(qū)域），他們也在試圖研究這些螃蟹會(huì)不會(huì)通過(guò)自身的富集作用，逐漸將污染物集中起來(lái)。安杰利尼還表示，應(yīng)該進(jìn)一步開展工作，研究這類螃蟹是否影響了海平面向大陸侵襲的速度。

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“我們不確定這是否只是海平面向大陸侵襲的第一步，最終導(dǎo)致鹽堿地完全被覆蓋；又或者鹽堿地會(huì)保持穩(wěn)定并且在目前這種支離破碎的情況下堅(jiān)持幾十年?！?/p>

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