新的研究显示，佛罗里达州湾岸北半部的海草生态系统在过去几千年里保持了相对健康和未受干扰的状态。
佛罗里达州自然海岸的海草更绿……从某种意义上说。发表在《海洋生态进展系列》杂志上的一项新研究表明，佛罗里达州湾岸北半部的海草生态系统在过去几千年里保持了相对健康和未受干扰的状态。
这种情况并不适用于世界上大多数其他海草生态系统，自1879年以来，几乎30%的海草已经消失。估计在1990年至2009年之间，每年约有7%的海草床消失。现存的海草通常状况不佳，而发现健康的避难所则是一件稀有的事情。
佛罗里达自然历史博物馆无脊椎动物古生物学汤普森椅的高级作者米哈伊·科瓦列夫斯基说：“今天没有什么是真正原始的，因为人类已经改变了地球上所有的环境，但这应该算是能达到的最好状态了。”
不过，弄清楚这一点并不容易。人类对地球所做的巨大改变不仅危及了整个生态系统的健康，而且几乎使我们无法知道健康生态系统应有的样子。
科瓦列夫斯基表示：“我们拥有的大多数当代生物数据都晚于工业革命。如果你考虑收集环境的物理和化学信息的任何实时仪器，或者考虑严格的生物普查调查，所有这些数据通常仅来自过去50至100年。”
换句话说，人类对环境的改变远远早于系统观察它们。幸运的是，地球也相当擅长记录过去。
这就是一个相对较新的科学分支“保护古生物学”的理念，该学科利用最新的化石记录重建过去的生态系统。要使这种方法有效，科学家需要分析大量的化石，但只有少数类型的生物被保存到足够的数量。海草完全由死亡后迅速分解的软组织组成，并不在其中。
不过，这对古生物学家来说并不是障碍。与生态上贫瘠的现代草坪不同，海草草甸是沿海海洋生物的水下绿洲。这包括了多种产生坚硬外壳的动物，这些动物在化石记录中占有不成比例的代表性。牡蛎、蛤蜊和其他软体动物的外壳分解速度非常缓慢，因此可以在海底留存数百到数百万年。
科瓦列夫斯基和他的同事们之前进行了广泛的研究，表明具有坚硬外壳的软体动物和其他海洋生物的化石与其环境关系密切，因此可以用作不易保存物种的替代品。如果软体动物状况良好，那么其他一切也可能相对良好。
为了解佛罗里达自然海岸的海草群落是否最近退化，研究作者在六个河口的21个地点进行了采样，从北部的斯坦哈奇河河口到南部的维基瓦奇河河口。在每个地点，他们使用一根长PVC管吸取海底部分的样本。
科瓦列夫斯基说道：“我们在潜水时收集沉积物样本，然后将这些样本筛选并提取其中找到的所有东西。样本主要由死去的物质组成，因为它在多个世纪里积累起来。通常，对于每一个活的双壳类或蜗牛，我们会发现数千个死去的标本。”
计算和识别样本的繁重工作花费了他和团队的成员们数年时间。经过统计，他们的结果显示，软体动物的多样性——以及海草草甸的健康——在过去几千年里没有太大变化，包括最近一个人类已经在最具挑战性和不适宜环境上留下痕迹的千年。
科瓦列夫斯基说：“我们很少能找到历史证据使我们对当地生态系统的当前状态感到乐观。大多数保护古生物学研究讲述的是栖息地缩小、生物多样性下降和生态系统服务减少的令人沮丧的故事。至少这一次情况并非如此。我觉得令人兴奋的是，我们可以表明这个系统仍然处于非常好的状态，这使得保护它显得更加重要。”
确认自然海岸的海草草甸相对未变也很重要，因为它们现在可以更可靠地用作评估严重改变的海草栖息地状态和指导其恢复的基准。
在研究采样区以南50英里处，海草群落并没有那么幸运。从1950年到1980年，坦帕市人口从约125,000人增加到270,000人。在此期间，坦帕湾46%的海草草甸消失。该地区的积极营养物质减少工作提高了水质，并在1999年至2018年期间恢复了坦帕湾的海草，然而，最近的评估再次显示海草数量显著减少，随后稍有恢复。在另一侧海岸，1999年的调查显示，印度河潟湖56英里长的区域中多达60%的海草覆盖率已消失。
这些死亡事件主要由于内陆农场和沿海城市的营养污染造成。单细胞微藻和光合细菌在水中大量繁殖，形成所谓的海洋云。这大大减少了到达海底的光线，海草对光线的低照度非常敏感。
自然海岸，这里于2020年被指定为水域保护区，基本上避免了这些挑战。
研究共同作者、南佛罗里达大学海洋科学学院生物海洋学教授托马斯·弗雷泽说：“这些流域的开发并不多，尤其是从维基瓦奇地区一直到潘哈德尔，因此过量营养物质的影响并不如其他遭受此后果的地方那样明显。”
好消息是，许多草甸在污染缓解和栖息地恢复的帮助下已经反弹。但在佛罗里达的许多地方，藻类繁殖现在已成为年度事件，并且对此将继续对海草产生负面影响。
气候变化带来了额外的挑战，尤其是对自然海岸的物种来说。尽管它们现在状况良好，但温带和亚热带物种正因全球气温上升而被推向地球的两极。然而，佛罗里达海湾水域的物种只能迁徙到达一定范围，然后便会撞上陆地。
弗雷泽说：“它们没有去处。”
位于潘哈德尔的佛罗里达湾岸海草将遇到来自更南方的海洋气候难民。这可能会打乱海草生态系统中的微妙平衡。一片海草叶可以容纳大量的触手水母、附着苔藓动物、橄榄形海鞘、细菌群落和藻类等。在实际上，看到的海草中，仅有一半是真正的植物。
在一个健康的……
海草草甸，这些海草栖息者受到放牧鱼类和无脊椎动物的控制，但随着这些生态系统随着地球气候的变化而变化，食草动物的持续多样性和存在远未得到保证。
“我们已经看到移动动物的分布范围在扩大，”弗雷泽说。“例如，许多鱼类正在沿着墨西哥湾的北部迁移，它们可能会吃掉海草，或消耗帮助清理海草上生物的食草动物。”
海草生态系统在恐龙灭绝之前就已存在，失去这种古老而多样化的事物的后果并非微不足道。
在她1955年的书《海的边缘》中，瑞秋·卡森写道：“将它们的根深入沙子和移动的珊瑚碎片，海草比无根的藻类取得了更牢固的附着；在它们茂密生长的地方，它们帮助抵御洋流对离岸沙子的侵蚀，正如在陆地上，沙丘草抵御风对干沙子的影响。”
海草稳定沉积物，减少侵蚀并增强富营养生物质的积累。它们在这方面的表现如此出色，以至于尽管海草草甸仅覆盖0.2%的海底，但它们负责50%的海洋碳埋藏。
所有这些紧密集中的资源吸引许多动物。海龟、海牛和鱼类吃海草，而无数其他物种将这些草甸作为家。
“它们提供了非常重要的幼鱼栖息地，”弗雷泽说。“仅在佛罗里达，超过80%的商业渔民和休闲垂钓者捕获的鱼类在其生命历史的某个阶段会在这些海草床中生活。”
它们深厚的根系和细长的绿色叶片也保护陆地上的海岸环境。大多数海草平均只有一两尺长，但一旦成群，它们会造成相当大的阻力。在近岸环境中，水较浅，海草可以减少多达40%的波浪能量。
“它们是风暴保护的第一道防线，”弗雷泽说。
目前，这种保护仍然存在。佛罗里达州自然海岸水域保护区拥有墨西哥湾最大的海草床。通过良好的管理，它可能会保持这样的状态。
佛罗里达自然历史博物馆的路易斯·格里梅尔拜因和萨哈勒·凯斯博尔特，以及佛罗里达大学的萨凡娜·巴里、凯瑟琳·卡明斯和亚历山大·海曼也是该研究的合著者。
