斯旺西大學的理查德·恩斯沃斯和佛羅裡達國際大學的本傑明·瓊斯表示,這強調了清理英國海岸和河流的緊迫性
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最近,數千人前往英國的海洋和河流 全國性的「劃槳」抗議 要求停止污水流入該國水道。活動人士主要擔心這種污物對人類健康和自然造成的後果。
但隨著英國近海的沸騰 前所未有的海洋熱浪,這些呼籲具有新的緊迫性。截至撰寫本文時,英格蘭沿海地區的氣溫比平常高出 5°C。
污染造成的英國河流和海岸退化,加上海洋熱浪的影響,對一個重要的沿海植物物種——海草——的未來構成了威脅。
海草是適應海洋生活的植物,形成通常跨越數百公頃的廣闊草地。這些草地為海洋野生動物提供了棲息地,也為大西洋鱈魚等具有重要商業價值的物種提供了棲息地。它們還捕獲大氣中的碳,幫助減少海岸侵蝕,甚至過濾 海水中的有害細菌.
但是,與人類不同的是, 植物無法控制自己的體溫。因此,較高的海水溫度會導致呼吸速率增加(生物用來產生生存和生長能量的過程)和對食物的更大需求。
如果海草有大量的光線可以有效地進行光合作用,那麼較高的呼吸率不一定是問題。問題是受污染的水道中的光照通常受到限制。
阻止污染流入河流不再是日後的奢侈,而是迫切的需要。如果現在不清理我們的水系統,將導致海洋和水生生物的喪失,破壞我們自然世界的運作。
藻類生長
海草還需要硝酸鹽和磷酸鹽等營養物質的供應,沒有這些營養物質,它們將無法生長。在英國水道中,污水和農業廢棄物排入河流和溪流,以及 過量使用化肥 土地上的營養物質有助於提高營養水平。然而,這些增加的營養水平刺激了海水中各種藻類的生長,包括水中、海草葉和沈積物上的藻類。
這種對營養物質的競爭使海草處於不利地位。海草主要直接從沉積物中提取營養物質,而藻類可以更有效地從水中獲取營養物質。
隨著營養物質濃度的上升,藻類數量不斷增加並形成大範圍的水華。藻類的繁殖使水變綠,覆蓋了海草葉子,使棲息地窒息。藻類的超載阻止了海草以如此快的速度進行光合作用。
在海洋熱浪期間,海草的呼吸速率加快,這增加了它們對光的需求。在清澈健康的水中,海草會透過提高光合速率來滿足額外的能量需求。然而,當水體被藻類過度生長淹沒時,海草就難以跟上並最終惡化。
海草令人窒息
英國的水道和沿海海域是歐洲污染最嚴重的地區之一。全國75%以上的河流 含有一定程度的有機污染物 這些物質要麼對水生生物致命,要麼有可能造成慢性傷害。
然而,營養物污染對海草的影響遠遠超出了英國的範圍。 2021年, 一項研究中 據估計,全世界 88% 的海草草甸都暴露在廢水中的養分輸入。
在過去的兩年裡,我們一直在記錄英國各地海草草地的健康狀況 海草計劃 (致力於拯救世界海草的海洋保護慈善機構)和 斯旺西大學。這項研究最初添加到資料庫中 發表在2016.
儘管位於 海洋保護區,我們研究的大部分海草草甸都處於「較差」狀態。這些草地記錄的氮含量比全球平均高出 75%。
透過分析海草葉子的營養成分,包括氮和稱為氮的穩定同位素 15N,我們可以確定這些營養素的來源。值得注意的是,污水和牲畜廢棄物的污染程度較高 15N 與其他營養源相比。這些結果支持了我們的懷疑,海草中發現的過量氮主要來自污水排放和農田流失的養分。
代價高昂的污染
有趣的是,海草草甸在控制營養物污染方面也扮演著至關重要的角色。研究表明,海草草甸吸收和儲存營養物質的能力具有重大的經濟價值。
例如,瑞典的一項研究發現, 海草損失 1,000 公頃 20 年間,60,000 毫克氮被釋放回環境中。這種氮釋放量是河流輸送到瑞典西北海岸線的年氮負荷的三倍多。
與氮排放相關的經濟成本估計超過 140 億美元(110 億英鎊)。該計算考慮了滿足國家製定的氮減排目標所需的費用 歐盟水框架指令,其中包括興建新廢水處理廠的成本等。
更強烈的海洋熱浪導致的海草流失可能會加劇歐洲水域的持續惡化。我們認為,解決水污染,特別是化肥和污水污染,與解決氣候和生物多樣性危機同樣緊迫。
儘管我們無法準確預測嚴重海洋熱浪的強度、持續時間和位置,但隨著我們的氣候系統崩潰,它們似乎變得越來越頻繁。
自然界抵禦快速變化的氣候的唯一防線是使物種和棲息地更有能力抵禦極端事件並從中恢復。這需要從根本上改變目前使水生環境窒息的污染做法。
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理查德·K·F·昂斯沃斯 是海洋生物學副教授, 斯旺西大學 班傑明瓊斯 是海草計畫首席保護官兼博士後助理, 佛羅里達國際大學. 本文轉載自 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.
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