这篇文章最初发表在Ensia.
60年前，塔斯马尼亚岛的海岸线被一片天鹅绒般的海带林所缓冲，海带林的密度如此之大，以至于当当地渔民乘船出海时，他们都会上钩。塔斯马尼亚大学的海洋与南极研究所的博士后研究员Cayne Layton说：“我们特别对老一代渔民说，‘当我像你们这么大的时候，这个海湾的海藻是如此之厚，我们实际上不得不割断一条水道。”“现在，那些海湾，大概有10或20个足球场那么大，已经完全没有海带了。没有一家工厂了。”
自20世纪60年代以来，塔斯马尼亚曾经广阔的海带森林已经减少了90%或更多。罪魁祸首是气候变化：这些巨型藻类需要沐浴在凉爽、营养丰富的洋流中才能茁壮成长，但近几十年来的区域变暖已经将温暖的东澳大利亚洋流的水域延伸到塔斯马尼亚海，造成毁灭性影响，一个接一个地消灭了海藻林。变暖的海水也增加了食肉海胆的数量，这些海胆啃食海带的根部使损失更加严重。
塔斯马尼亚不是唯一的毁灭地点。在全球范围内，海带生长在美国海岸沿线的森林中除南极洲以外的所有大陆; 其中大多数受到气候变化、沿海开发、污染、捕鱼和入侵性捕食者的威胁。所有这些都很重要，因为这些生态系统提供了巨大的好处：它们缓冲了海岸线免受风暴潮和海平面上升的影响；它们通过吸收多余的营养来净化水分；它们还能吸收二氧化碳，这有助于降低海洋酸度，为周围的海洋生物营造一个健康的环境。这些森林——生长在塔斯马尼亚岛的巨型海带物种可以达到130英尺的高度——也为数百种海洋物种提供了栖息地。
海藻在冷水生态系统中茁壮成长，在冷水生态系统中，来自深海的营养丰富的海水将其带到水面，这一过程被称为上涌。丰富的营养物质可以让某些种类的海带每天生长2英尺。
在花了数年时间研究这些好处之后，莱顿正试图让塔斯马尼亚挣扎的海藻森林恢复生机。每隔几周，他就潜入海底检查他在海岸外创建的三块39×39英尺高的地块，每一块都有幼小海带的复叶，从系在海底的绳子上蹦出来。这些海带托儿所是莱顿项目的一部分，该项目旨在确定在实验室培育的气候适应性强的“超级海带”在塔斯马尼亚不断变化的海洋中是否会更好。但他的实验也让人们注意到海带在吸收碳和帮助应对气候变化方面的巨大潜力。
气候正向海带
海带从大气中吸收二氧化碳的能力又为其带来了“气候缓解”的好处。当我们谈论海洋吸收碳的方法时，通常会围绕着红树林、盐沼和海草. 但是，“海藻森林所积聚的碳量与所有三个栖息地的数量相当，”沙特阿拉伯国王阿卜杜拉理工大学海洋科学教授Carlos Duarte说。“藻类森林不应该被抛弃。它们已经被隐藏太久了。”
关于海藻如何储存二氧化碳，我们还有很多不了解的地方。但研究人员正开始更好地了解这种巨型海藻，以及我们如何提高它帮助应对气候变化的能力。
进退两难的是，海带本身也受到海洋变暖的围攻——这正是莱顿的工作重点。塔斯马尼亚的原始森林只剩下大约5%。研究人员认为，这些植物是通过自然变异和自然选择存活下来的。
莱顿解释说:“在我们通过气候变化创造的塔斯马尼亚，似乎确实有人适应并有能力生活在现代条件下。”
从剩下的野生巨藻池中，他和他的同事们发现了莱顿所说的“超级海藻”，它们可能更能抵御海洋变暖的影响。他从这些植物中收集孢子，将它们嵌入细绳，缠绕在根植于海底的绳索上。人们希望这些超级海藻的孢子能发展成树苗，反过来，这些树苗会让它们自己的孢子随洋流漂流，在附近种下新的迷你森林。
“我们需要在这些巨大的海岸上种植大量的海藻，”他解释说。“我们的想法是，随着时间的推移，它们将自我扩展并最终合并——而你的巨大海带森林又回来了。”
世界各地的其他海带修复项目正在应对不同的威胁。在加州的圣塔莫尼卡湾，自然资源保护主义者正试图从贪婪的紫海胆中拯救当地的海藻森林。自从几十年前主要捕食者海獭数量急剧下降以来，紫海胆的数量暴增。海胆不加节制的胃口导致海湾四分之三的海带森林消失。但渔民们正在小心翼翼地清理海胆——吸引他们的是，随着海藻的恢复，渔业也在恢复。到目前为止，他们已经清理了52英亩的土地，海藻森林已经重新开垦了。
“我们所要做的就是把那些顽童赶走，”该公司执行董事汤姆·福特(Tom Ford)说湾基金会该组织领导了这项工作。
福特说，该项目的成功已引起其他人对其碳封存潜力的思考。圣莫尼卡市最近建立了一个碳中和率达到2050的目标，并要求海湾基金会如何将海藻恢复纳入其中。一个叫做可持续的冲浪还推出了一项计划，使人们能够投资海带修复项目来抵消自己的碳足迹。
“这些海藻森林生长得非常快，吸收了大量的碳，”福特说。他解释说，加州的重点是通过碳信用额保护荒地。但区域性野火的增加意味着陆地森林可能不再是最安全的赌注。“现在，在海边工作可能正成为一个更重要的选择。”
同样，在英国，一项名为“帮助我们的海带旨在恢复该国南部苏塞克斯海岸70平方英里的历史海带森林。它吸引了两个地方议会和一家水务公司的兴趣，他们对它提供一个新的碳汇的潜力很感兴趣。“这三个组织都对碳感兴趣，但也对[海藻森林]更广泛的好处感兴趣，”肖恩·阿什沃斯解释说，渔农自然护理署副署长近岸渔业和自然保育当局协会,这个项目的合伙人。
捕捉到的碳?
然而，关键问题仍然是，所有储存的碳最终会到哪里去。树木会呆在一个地方，所以我们可以合理地估计森林储存了多少碳。另一方面，海带可以漂向未知的目的地。西蒙弗雷泽大学和加拿大渔业与海洋系的海洋生态学家Jordan Hollarsmith解释说，如果它开始分解，它储存的碳可能会释放回大气中。她说:“要真正从全球碳预算中去除这些碳，需要以某种方式将这些海藻叶埋起来，或运输到深海。”
事实上，新兴的研究正开始描绘海藻在海洋中的旅程。一个2016学习据估计，全球大约11%的大型藻类是被永久地隔离在海洋中其中大部分(约90%)沉积在深海，其余则沉入沿海海洋沉积物。
如果藻类达到了1000米的水平线以下，它就会在很长一段时间内与大气隔绝，可以被认为是永久隔离。
“如果藻类达到了1000米的地平线以下，它就被锁住了，在很长一段时间内不能与大气交换，可以认为是永久隔离，”Dorte Krause-Jensen说丹麦奥胡斯大学海洋生态学教授，并与杜阿尔特共同撰写了2016年的研究报告。然而，统计这些数据的挑战依然存在。与红树林、海草和盐沼直接而可靠地将碳沉积到海底沉积物中相比，海带森林的固有易变性使得碳封存更难准确量化。但Duarte说，如果海藻森林被严格的人类控制，这种情况可能会改变管理- - - - - -这种情况已经发生在世界范围内用于生产食品和化肥的小型海藻上。
未来的海带
为了地球的利益，我们是否可以同样地将大片的海藻森林置于人类的控制之下?Brian Von Herzen是该非营利组织的执行董事气候基金会是这么认为的。气候基金会是凯恩·莱顿气候适应性海带项目的合作伙伴，冯·赫尔岑也是在"海洋永久培养，这是一种模仿野生海藻森林的开放海洋海藻养殖方式，可以再生海洋生态系统，提高粮食安全，并封存碳。
Von Herzen正在菲律宾试验阵列的原型，以帮助海藻养殖更能适应气候变化。冯·赫尔岑设想的核心是一个海藻生长的阵列，在海面下82英尺的地方盘旋。利用太阳能、风能和波浪能来驱动它们的运动，固定在结构下面的水管会从下面吸取更冷、营养丰富的水。这种冷水注入可以为被栓着的海藻重新创造一个理想的微环境，让它们茁壮成长;Von Herzen解释说，海藻会给水充氧，并创造新的鱼类栖息地——同时捕获碳。
虽然这些深海海藻森林只是假设，Von Herzen正在菲律宾试验原型阵列，以帮助海藻养殖对气候变化更有弹性。那里的海藻养殖者遭受了重大损失，因为温暖的洋流席卷而来，摧毁了他们的作物。但随着新阵列产生的冷水上涌，海藻又开始茁壮成长了。
这个项目，以及其他在欧洲和美国沿海开发的项目，正在为冯·赫尔岑的终极目标奠定基础：戏剧性地扩大海带阵列，最终跨越大片深海，在那里它们可以共同吸收数十亿吨二氧化碳，同时以贝类水产养殖和鱼类栖息地的形式提供粮食安全，并提供他所谓的“生态系统生命支持”
他说，海带可以被埋藏在深海以吸收碳，或者被收获以生产低排放生物燃料和肥料。“我们使用繁荣的野生海藻森林作为生态系统模型，我们可以在海洋中扩大规模，”Von Herzen说。
当前的好处
在她的研究背景下，克劳斯·詹森对海带的固碳潜力以及通过可持续农业将其大幅扩大的可能性表示乐观。但杜阿尔特表示，实际上，在澳大利亚和美国等国家，“海藻养殖场比石油和天然气勘探更难获得许可。”此外，为碳封存提供补偿的全球体系还没有建立起来以容纳海带。
我们正把自己置身于一场激烈的环境辩论中，人们会说，‘好吧，这不是永久的。’但没有什么是永恒的——因为我们所处的气候危机，我们需要增加碳的储存库。
Nori公司的首席发展官克里斯托夫•若泽普(Christophe Jospe)辩称，有了我们手中这样一个强大的碳封存工具，我们应该加快接受它的速度——即使海藻养殖者只能保证碳封存，比如说10年。Nori公司致力于为碳清除行动提供资金。
“我们把自己投入到一场激烈的环境辩论中，人们会说，‘好吧，这不是永久的。’但没有什么是永恒的——因为我们所处的气候危机，我们需要增加碳的储存库。”“所以实际上，确保10年的持久性对于一个项目来说具有巨大的环境价值。”
有迹象表明，事情正逐渐朝这个方向发展。处理海洋2050杜阿尔特正在帮助开发一个碳信用额度项目，该项目可以应用于海藻养殖。这让我们有可能想象这样一个世界:有一天，我们可能会将碳信用投资于海藻农场，或者野生森林的恢复可以算作缓解。
与此同时，回到塔斯马尼亚州，莱顿继续照看他的婴儿海带托儿所，他敦促我们认识到海带森林现在已经为我们做了什么。
“它们就像陆地上的森林。没有多少人质疑它们的价值，”他说。“有些人可能对海藻不感兴趣。但他们可能感兴趣的是钓鱼，或他们的海滨财产不被冲走，或确保他们的沿海水域是干净的。所有这些都与海藻森林密切相关。”
