20年前，科學(xué)家和志愿者們向維吉尼亞海岸邊貧瘠的海邊瀉湖拋撒海草種子。在20世紀(jì)30年代，病害和一場強烈的颶風(fēng)摧毀了這些海底植物，而附近的草地也無法作為種子的自然傳播源，海草草甸一度消失殆盡。
功夫不負(fù)有心人。播種的努力最終取得了回報，不僅帶來了超過7000萬顆種子，還創(chuàng)造了大約9000英畝的水下植物。
如今，對這些修復(fù)的草地進行監(jiān)測表明，它們的恢復(fù)有多種好處，包括魚類和無脊椎動物數(shù)量的大幅增加，水質(zhì)得到改善，以及碳和氮的大量捕獲。
“種植成熟海草非常費力，于是我們開始在實驗室里使用種子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這很容易，”生物學(xué)家Robert J. Orth說。“這些地區(qū)水質(zhì)好，地勢較淺，且靠近海洋，所以種子可以浸潤在較冷的水里——這是非常完美的條件。這一切發(fā)生得如此之快，真是令人驚訝。”
越來越多的證據(jù)表明，海草草甸比其他沿海棲息地更容易恢復(fù)，Robert日前在《科學(xué)進展》上發(fā)表的研究論文便是其中一個。
成功的海草修復(fù)方法包括移栽嫩枝、機械化種植，以及最近炙手可熱的生物降解的草甸。消除威脅、種植技術(shù)、項目規(guī)模和選址都對修復(fù)工作的成功起著重要作用。
不過，人工協(xié)助并非總是必要的。在一些海床殘留的區(qū)域，當(dāng)壓力因素減少或移除時，海草甚至可以自行修復(fù)。位于西佛羅里達(dá)的坦帕灣便是明證。當(dāng)坦帕灣通過減少徑流中大約90%的氮負(fù)荷來改善水質(zhì)時，海草便開始慢慢恢復(fù)。
生存困境
作為地球上面臨嚴(yán)重威脅的生態(tài)系統(tǒng)之一，海草草甸正以驚人的速度消失。
據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署稱，自20世紀(jì)30年代以來，全球范圍內(nèi)海洋植物日益減少，而海草每30分鐘失去的面積則相當(dāng)于一個足球場。2018年發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，許多地區(qū)海草的消失速度仍在加快。
海草消失的原因因地區(qū)而異。它們包括來自氣候變化引起的熱應(yīng)力；疏浚、錨泊和沿�；A(chǔ)設(shè)施等人類活動；以及在旅游區(qū)進行有計劃拆除。此外，增加的陸地徑流攜帶了使水渾濁的沉積物，從而阻擋了植物進行光合作用所需的陽光。徑流還會攜帶肥料中的污染物和營養(yǎng)物質(zhì)，破壞棲息地并導(dǎo)致藻類大量繁殖。
2020年6月，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與全球資源信息數(shù)據(jù)庫—阿倫達(dá)爾中心（GRID-Arendal）和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署世界養(yǎng)護監(jiān)測中心（UNEP-WCMC）共同發(fā)布報告《走出藍(lán)海：海草對環(huán)境和人類的價值》，指出全世界每年有7%的海草棲息地正在消失，世界72種海草中至少有22種正在衰退。自19世紀(jì)末以來，全球已知的海草面積有近30%已經(jīng)消失。
海草正面臨嚴(yán)峻的生存考驗。
海草的價值
與熱帶雨林和紅樹林等生態(tài)系統(tǒng)一樣，海草的消失增加了二氧化碳的排放。因此，陷入麻煩中的不只是某些棲息地，還包括整個地球。
在全球范圍內(nèi)，盡管海草草甸僅占海洋面積的約0.2%，卻儲存了海洋中超過10%的碳。研究表明，一英畝海草能儲存相當(dāng)于等面積雨林3倍的碳。
埃迪斯科文大學(xué)科學(xué)家們曾做過統(tǒng)計，在澳大利亞，自20世紀(jì)50年代以來，海草草甸的消失導(dǎo)致二氧化碳排放量增加，相當(dāng)于每年500萬輛汽車的排放量。
海草還能保護沿海生態(tài)環(huán)境。一個健康的草甸能減緩波浪能，減少侵蝕并降低洪水的風(fēng)險。據(jù)加利福尼亞理工州立大學(xué)研究人員的一篇論文顯示，在加州莫羅灣，一種名為鰻草的海草物種銳減了90%，引起了大面積的侵蝕。
“我們馬上就注意到了沉積物流失或侵蝕的大趨勢，”該論文主要作者Ryan Walter說。“許多研究已經(jīng)在單個的鰻草床上顯示了這一點，但很少有研究在整個系統(tǒng)范圍內(nèi)對其進行研究。”
在熱帶地區(qū)，海草的自然保護可以減少旅游地區(qū)定期進行的昂貴且通常對環(huán)境不友好的海灘養(yǎng)護的需求。
海草生態(tài)系統(tǒng)改善了水質(zhì)和凈度，過濾出了水體中的顆粒物，并防止了沉積物的再懸浮。這一作用在未來可能會更加重要。通過光合作用產(chǎn)生氧氣，草甸可以有助于抵消水溫升高導(dǎo)致的氧氣含量下降。
海洋中的很多物種都依賴海草創(chuàng)造的棲息地作為繁衍、索餌和庇護等場所。一旦海草遭到破壞，這些海洋生物也會隨之受到威脅。
喜憂參半
世界各地的政府和自然資源保護主義者已經(jīng)在海岸修復(fù)工作上投入了大量的努力。這對于一些海草種群的恢復(fù)大有裨益。
然而，如果壓力因素仍然存在，修復(fù)工作會變得更加復(fù)雜。2020年9月發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn)，只有37%的海草修復(fù)體得以存活下來。新恢復(fù)的草地仍然很容易受到壓力因素，以及風(fēng)暴和氣候變化的影響。
佛羅里達(dá)大學(xué)自然資源與環(huán)境學(xué)院的Alexander Challen Hyman指出，在切薩皮克灣，一種冷水海草正在達(dá)到其溫度極限，尤其是在夏季。由于氣候變化，海水持續(xù)變暖，這些物種可能會很快消失。
氣候變化導(dǎo)致的海平面上升也使這一問題日益復(fù)雜化。海草生長在特定的深度，如果生長在過淺的區(qū)域就會變干或被吃掉，而過深則沒有足夠的光進行光合作用。
幸運的是，Hyman和佛羅里達(dá)大學(xué)的其他研究人員于2019年10月發(fā)表在英國《皇家學(xué)會學(xué)報B：生物學(xué)》的一篇論文指出，如果放任不管，海草草甸可以繁茂生長數(shù)百年。研究人員通過觀察現(xiàn)存軟體動物的貝殼和貝殼化石來估算墨西哥灣沿岸佛羅里達(dá)州大本德地區(qū)草甸的年齡，從而得出了這樣的結(jié)論。
該地區(qū)有廣闊而相對原始的海草草甸。“我們的目的是了解這些系統(tǒng)的過去歷史，而貝殼則記錄了這一切。”這項研究的共同作者Michal Kowalewski表示。
活貝殼和死貝殼如果高度相似，則表明這是一個穩(wěn)定的區(qū)域，而不匹配就說明這一區(qū)域從海草變成了不毛之地。研究人員發(fā)現(xiàn)，死貝殼的長期堆積物與活貝殼相似，這表明海草的棲息地長期以來都是穩(wěn)定的。
在Hyman看來，這種穩(wěn)定性使生物多樣性得以蓬勃發(fā)展，為特殊物種的生存與繁衍創(chuàng)造條件。
Kowalewski指出，發(fā)現(xiàn)海草草甸的長期穩(wěn)定性，對選擇修復(fù)地點有一定的意義。“它們在一個地方繁衍生息肯定是有原因的，”他說。“如果我們移走一片海草，我們就不能指望把它種在其他地方。不僅僅因為海草特別，它被發(fā)現(xiàn)的地點同樣特別。”
更好的方法是首先保護這些棲息地，但我們現(xiàn)在做的還不夠。聯(lián)合國報告稱，僅26%的海草草甸屬于海洋保護區(qū)（MPA），遠(yuǎn)低于珊瑚礁（40%）和紅樹林（43%）的比例。
“這些棲息地至關(guān)重要，”Hyman說。“除了控制侵蝕，人們可能不會覺得所有這些好處都那么重要。實際上海草帶來了很大的經(jīng)濟利益。”海草是一些魚類幼時的重要棲息地，商業(yè)漁場收獲的許多物種是在海草草甸中長大的。沒有海草，漁業(yè)的收獲和收入會大大減少。
可以說，這些足以使海草草甸成為地球上最具經(jīng)濟價值的生態(tài)系統(tǒng)之一。然而這些好處大多被人們忽視了。
“亞馬遜雨林中的樹木為這個系統(tǒng)所提供的正是鰻草為河口系統(tǒng)所提供的，”Walter說。“從這個角度而言，這不僅僅是一種美麗的草，還有許多極具價值的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。”■