浮游植物的大量繁殖破壞了海洋棲息地，減少了寬吻海豚的營養(yǎng)獵物，并導(dǎo)致擱淺和死亡數(shù)量顯著增加。2013年，佛羅里達(dá)州印第安河瀉湖中8%的寬吻海豚死亡。研究人員隨后發(fā)現(xiàn)，浮游植物的大量繁殖破壞了它們賴以生存的重要棲息地，導(dǎo)致這些海豚餓死。

一名研究人員將一只死去的海豚從水中撈出。照片由哈布斯海洋世界研究所提供。擱淺救援工作根據(jù)海布斯海洋世界研究所與美國國家海洋和大氣管理局漁業(yè)部門簽署的擱淺協(xié)議進(jìn)行。圖片來源：哈布斯海洋世界研究所。

此次水華事件是由瀉湖中富含營養(yǎng)的徑流積聚造成的，這些徑流包括肥料、化糞池廢物以及其他含氮和磷的人類相關(guān)污染物。

“我們將死亡率和營養(yǎng)不良與海豚飲食結(jié)構(gòu)變化后能量攝入的減少聯(lián)系起來，”佛羅里達(dá)洪水應(yīng)用研究與創(chuàng)新中心的查爾斯·雅各比博士（Dr. Charles Jacoby）說道，“我們將飲食結(jié)構(gòu)的變化與獵物供應(yīng)量的變化聯(lián)系起來，并將獵物的變化與整個系統(tǒng)內(nèi)海草和漂浮大型藻類豐度的減少聯(lián)系起來。這些減少是由強(qiáng)烈、廣泛且持久的浮游植物爆發(fā)造成的遮蔽所致。”他是《海洋科學(xué)前沿》文章的通訊作者。

2013年，監(jiān)測印第安河瀉湖的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海豚數(shù)量正在下降。在研究的337只海豚中，64%體重過輕，5%消瘦，77只死亡。這一死亡數(shù)量被歸類為異常死亡事件。

“異常死亡事件是指意外擱淺，導(dǎo)致任何海洋哺乳動物大量死亡，”藍(lán)色世界研究所的梅根·斯托倫（Megan Stolen）解釋道，她是該文章的第一作者。“2013年的事件的特點(diǎn)是死亡率顯著上升，并且普遍存在營養(yǎng)不良的現(xiàn)象。”

寬吻海豚體型龐大，壽命長，捕食量相對較大，種類繁多，這意味著任何對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的破壞都可能影響它們。在本例中，研究人員懷疑，2011年的浮游植物大爆發(fā)導(dǎo)致了關(guān)鍵的變化，而人類活動產(chǎn)生的富含營養(yǎng)的副產(chǎn)品流入瀉湖并在其中積累，加劇了這一現(xiàn)象。

研究人員拍攝的一只擱淺海豚尸體。照片由哈布斯海洋世界研究所提供。擱淺處置工作根據(jù)哈布斯海洋世界研究所與美國國家海洋和大氣管理局漁業(yè)部門簽署的擱淺協(xié)議進(jìn)行。圖片來源：哈布斯海洋世界研究所

藻華遮蔽了瀉湖大片區(qū)域的底棲海草和大型藻類，導(dǎo)致海豚捕食的關(guān)鍵棲息地被毀，并可能損害海豚的捕獵能力。但要證實海豚究竟吃什么卻并非易事：觀察海豚在水面覓食的情景無法全面了解它們的飲食，而且擱淺的海豚通常肚子空空。

相反，研究人員專注于對 1993 年至 2013 年間擱淺海豚的肌肉活檢樣本進(jìn)行同位素分析。海豚肌肉中碳和氮的穩(wěn)定同位素比例與其獵物的比例相似，因此——使用獵物物種的參考值——科學(xué)家可以追蹤其飲食隨時間的變化，并將其與當(dāng)代漁業(yè)監(jiān)測以及海草和大型藻類的存在情況進(jìn)行比較。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海豚的飲食發(fā)生了變化：在2011年至2013年期間，它們吃的鯛魚增多，而鯔魚（一種與海草共生的能量密度更高的魚類）吃得少。這與漁業(yè)監(jiān)測結(jié)果一致，漁業(yè)監(jiān)測記錄了這兩種魚的可獲得性變化：鯔魚減少，鯛魚增多。這也與同期海草和大型藻類棲息地豐度的下降相吻合。從鯔魚到鯛魚的轉(zhuǎn)變意味著海豚需要多吃大約15%的獵物才能獲得相同的能量。

“飲食習(xí)慣的改變和普遍存在的營養(yǎng)不良現(xiàn)象綜合起來表明，海豚很難捕撈到足夠的獵物，無論獵物種類多少，”論文合著者、哈布斯海洋世界研究所的溫迪·諾克·德登說道。“關(guān)鍵結(jié)構(gòu)性棲息地的喪失可能導(dǎo)致獵物數(shù)量和分布發(fā)生變化，從而降低整體覓食成功率。”

這些數(shù)據(jù)也與擱淺海豚的死亡原因記錄相吻合。2000年至2020年間，營養(yǎng)不良造成的死亡占所有記錄死亡的17%，但在2013年，這一數(shù)字上升至61%。

“所有研究都有其局限性，”中佛羅里達(dá)大學(xué)的共同作者格雷厄姆·沃西博士提醒道。“我們沒有1993年至1999年海豚所捕食的所有獵物的穩(wěn)定同位素比例數(shù)據(jù)，因此無法完全解釋從早期到2000-2010年觀察到的飲食變化。此外，如果能從幸存海豚的肌肉中提取穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)，營養(yǎng)不良與飲食變化之間的聯(lián)系將會更加明確。”

“浮游植物的大量繁殖是富有成效的生態(tài)系統(tǒng)的一部分，”雅各比說。“當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)數(shù)量異常強(qiáng)烈、廣泛或持久地繁殖時，就會產(chǎn)生有害影響。在大多數(shù)情況下，人類活動導(dǎo)致了這些過剩的負(fù)荷。管理我們的活動，將營養(yǎng)物質(zhì)保持在安全水平，是防止破壞生態(tài)系統(tǒng)的繁殖的關(guān)鍵。”

編譯自/scitechdaily