温和、行动缓慢的佛罗里达海牛没有天敌。然而,这些有魅力的哺乳动物面临着许多威胁。海牛在全州繁忙的水道中被船只撞击,大多数海牛都有这些碰撞留下的伤痕。有害的藻华——其特征是藻类的快速生长会降低水质——会损害它们的神经系统。与鲸鱼、海豚、海豹和海狮等其他海洋哺乳动物相比,海牛的鲸脂或脂肪较少,在冬季容易患上冷应激综合征。它们可能会吞食或被遗弃的渔具等海洋垃圾缠住,淹死或被防洪闸门和水控制结构压碎。
我是佛罗里达国际大学环境研究所海洋生物学博士生。在过去的15年里,我积累了丰富的海洋哺乳动物工作经验,尤其是海牛。最近,我和美国地质调查局、佛罗里达州环境保护部的同事记录了海牛饮食模式的变化。我们发现,与过去几十年相比,海牛吃的海草(传统上是它们的主要食物来源)越来越少,藻类越来越多。这种变化发生在佛罗里达州大西洋沿岸,当时海草大量减少。我们认为,这对该物种的生存构成了新的威胁。
受保护物种
根据1973年的《濒危物种法》,海牛被列为濒危物种。到20世纪90年代初,佛罗里达州的海牛数量已经减少到不到1300头。研究人员认为,联邦保护,以及低速区和禁止进入避难所等额外的州措施,促成了佛罗里达州海牛种群的增长。2017年,海牛被从濒危重新分类为受威胁。在2019年进行的全州航空调查中,调查人员统计了5733头海牛。
佛罗里达海牛的平均长度为9-12英尺(2.7-3.7米),体重通常约为1000磅(450公斤),但它们可以长到3500磅(1600公斤)。作为最大的全水生食草动物,它们每天消耗其体重的5%至10%的植被。虽然海牛吃60多种不同的植物,但它们最常见的食物是海草。海草是海洋植物,和陆地植物一样,有叶子、花朵、根和种子,通过光合作用制造食物。那么,当这些海草不再可用时会发生什么呢?
不断变化的河口
印度河泻湖是佛罗里达州东海岸的一个河口,从庞塞湾到朱庇特湾,在大陆和堰洲岛之间占地约350平方英里(560平方公里)。它是海牛的重要栖息地,海牛在季节性迁徙期间以泻湖中的原生海草草甸为食。海草对海洋生态系统的健康至关重要。它们是幼鱼和其他海洋生物的栖息地,为水生食草动物提供食物,减少大气中的碳,改善水质。
它们还通过稳定沉积物和减少可能侵蚀海岸线和破坏沿海基础设施的波浪能来保护沿海栖息地,尤其是在飓风期间。十多年来,印度河泻湖经历了海草草甸的广泛损失,这是由于一系列与营养径流相关的藻类大量繁殖,以及化粪池溢流渗入环境导致的水质下降。当未经处理的污水和化肥流入河口时,它们会添加氮、磷和其他营养物质,从而推动藻类过度生长。这些有害的藻华会耗尽氧气水平并阻挡海草光合作用所需的阳光。
2011年至2019年间,泻湖中超过50%的海草消失了。这导致了大型藻类的增加,甚至导致了生活在泻湖中的动物群落的变化。例如,在有鳍鱼中,羊草种群数量下降,而海鲷数量增加。无脊椎动物群落也受到了影响,苔藓虫在以前以藤壶为主的地区定居。自海草减少以来,大西洋沿岸的海牛经历了两次不同寻常的死亡事件,其中一次正在进行中。研究人员将海牛死亡人数的增加归因于印度河泻湖海草短缺导致的营养不良。
海牛饮食的转变
在我们的研究中,我们检查了193个海牛胃样本,这些样本是在2011年海草开始减少之前和之后的两个时间段内从印度河泻湖回收的尸体中采集的。我们比较了1977年至1989年间收集的尸体胃样本含量与2013年至2015年间收集的样本。我们的研究结果表明,在海草减少后,海牛消耗的海草减少了45%,藻类增加了74%。
最近,在佛罗里达国际大学水生化学与环境中心支持的一项研究中,我调查了海牛胃样本中发现的营养成分(如蛋白质、脂肪、碳水化合物和纤维)的差异。我的初步结果显示,海草和藻类的营养成分存在显著差异。海洋哺乳动物由于体型大和能量需求高,特别容易受到饮食变化的影响。这种变化会恶化他们的身体健康,增加饥饿的可能性。缺氧水平对佛罗里达州其他地区的水生植被和海草草甸也有类似的影响,如比斯坎湾、卡洛萨哈奇河和河口。
这表明,印度河泻湖的生态挑战可能会变得更加普遍。解决方案是什么?泻湖内的修复工作包括通过水产养殖和重新种植策略恢复海草,类似于恢复珊瑚礁的努力。虽然泻湖的海草最近显示出再生的迹象,但生态系统的恢复必须从改善和保持水质开始。泻湖沿岸的县颁布了化肥禁令,旨在降低导致藻类大量繁殖的水中氮和磷的含量。然而,新的研究表明,仅凭这些限制并不能解决问题,因为住宅化粪池系统是泻湖营养污染的主要来源。
此外,全球变暖和气候变化加剧了导致有害藻华的许多因素,这可能会加速佛罗里达州和其他地方海草的减少。鉴于海牛面临的多重协同威胁,我认为改善水质、保护它们的食物来源和进一步的研究,再加上社区外展和教育,对于确保这种标志性的佛罗里达物种的长期生存至关重要。