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华盛顿州佩恩湾——劳拉·纽科姆手拿饼干托盘，身穿救生衣，看起来更像是一位困惑的烘焙师，而不是一位海洋生物学家。但这位华盛顿大学的研究员是工作装束。
她的工作：测试这个田园诗般的海湾（美国最大的贻贝产地）中的贻贝如何受到不断变化的海洋条件，特别是更温暖和更酸性的水域的影响。这个问题对于该地区贻贝养殖户的未来至关重要。更重要的是，它对于理解气候变化是否威胁到世界各地的贻贝，以及贻贝在野外支持和保护的食物链至关重要。
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俄勒冈州立大学研究气候如何影响沿海生态系统的研究员布鲁斯·门格说：“沿着西海岸，贻贝是著名的生态系统工程师。它们为数十种物种提供栖息地，为许多捕食者提供食物，并占据了大量空间，因此确实是‘优势’物种。”
2000万年
温室气体排放产生的碳持续使海水变得更酸性，扰乱了适应过去2000万年略微碱性水域的生物。
就贻贝而言，华盛顿大学早期的一项实验室研究发现，二氧化碳的增加会削弱贻贝用来依附在海岸线或商业捕捞者使用的绳索等物体上以生存的粘性纤维，称为足丝。
门格补充说：“如果足丝减弱最终变得重要，那么后果将是严重的，甚至可能是灾难性的。”
纽科姆现在的目标是将实验室中学到的知识应用到现实世界中。纽科姆说：“我没有花大量时间严格控制贻贝生长的温度和pH条件，而是利用自然的季节性变化来尝试回答相同的问题。”
纽科姆的野外办公室是一艘捕捞船的后甲板——正好位于厕所和微波炉之间。空间狭窄，但景色壮丽：华盛顿州惠德比岛佩恩湾的蓝色海水映衬着连绵起伏的峭壁和白雪皑皑的山脉。
酸度增加30%
这位华盛顿大学的海洋生物学家是佩恩湾贝类公司的客人，该公司也是美国历史最悠久、最著名的贻贝运营公司。如果您是贻贝爱好者，您可能吃过一些——它们在好市多以及全国各地的高档餐厅都有销售。
纽科姆将刚捕捞的贻贝放在她的托盘上，采样测量大小、厚度和强度。贻贝生长在悬挂在海湾中数十个筏子上的21英尺长的绳索上，纽科姆从两个深度取样：3英尺和21英尺。她还采样测量了这些深度的水温和pH值。
在工业革命和人为二氧化碳爆发之前，海洋pH值的平均值为8.2。今天为8.1，在对数尺度上酸度增加了30%。计算机模型预测，按照目前的温室气体排放率，到本世纪末海洋酸度将达到7.8至7.7。
华盛顿州的情况比这条曲线略微超前，因为深海中古老的碳储存会周期性地被当地洋流搅动上来。
令人惊讶的实验室发现是，当暴露于pH值为7.5的环境中时，贻贝足丝会减弱40%。
在佩恩湾，低pH值水平并不少见——纽科姆甚至在她采样的这一年中见过7.4。
纽科姆的研究生导师，也是华盛顿大学团队的负责人艾米丽·卡林顿说：“我们担心他们会更频繁地看到这种情况。”该团队发表了早期的实验室结果。
贝壳形成困难
佩恩湾的工作紧随其后的是广为人知的研究，该研究表明，由于酸性水域，华盛顿州海岸沿线孵化场的牡蛎幼虫在形成贝壳方面遇到了困难。
卡林顿说：“贻贝是新的牡蛎。”但有一个转折：贻贝证实，海洋酸化的影响在软体动物中不仅仅局限于无法形成贝壳。
华盛顿大学研究酸化影响的海洋科学教授特里·克林格说，实验室的发现是“越来越多的证据的一部分，这些证据表明，仅海洋酸化以及与其他压力因素结合，将产生超出贝壳矿化的影响。”
她说，其他研究表明，酸性更强的海水会刺激“鱼类行为的改变和有害藻类中毒素的产生”。
佩恩湾贝类公司和华盛顿大学的研究人员在公司捕捞者看到一些本应长满贻贝的养殖绳索上出现空缺后联手合作。这是否是由于足丝减弱造成的？
佩恩湾贝类公司总经理伊恩·杰弗兹说：“两年前我们遇到了相当多的脱落，去年少了一点。问题出现了，‘这与某些因素有关吗？’”
新西兰的困境
对该行业所谓的“脱落”的担忧远不止佩恩湾。
太平洋海岸贝类养殖户协会主任玛格丽特·巴雷特说：“我们知道贻贝脱落一直是周期性问题，但我们不知道原因。”
这是一个全球性问题。在主要的贝类生产国中，新西兰正在建立一个酸化监测网络，而西班牙的研究人员正在计划一项类似于佩恩湾的研究。
在整个地中海地区，贻贝养殖户也报告了问题。欧盟委员会研究酸化问题的小组的研究员路易斯·罗德里格斯说：“过去几年，绝大多数生产商都因夏季热浪而遇到了重大困难。”
这些问题包括意大利和黑山地区的脱落，以及水温超过82.4华氏度的水域中贝壳变薄甚至死亡。
研究员弗雷德里克·加佐说，一项相关的实验室研究表明，贻贝暴露于82.4华氏度以上的水域时会“完全死亡”。
加佐指出，该团队还“观察到酸化对贻贝产生足丝能力产生了非常明显的影响”。“在低pH值下，很容易单独捡起贻贝；它们无法再附着自身。”
自然世界
当然，让科学家担心的不仅仅是养殖场的损失。在野外，贻贝在海岸线沿线形成广阔的床，一些地区也出现了脱落。
加州大学圣巴巴拉分校研究贻贝的生物化学家赫伯·韦特说：“这在近年来在加利福尼亚州非常普遍。一个最喜欢的采集点会突然消失。”
野外的任何广泛脱落也可能产生其他影响。这种情况尚未发生，但研究人员对此感到担忧。
韦特指出，沙质地区的贻贝床“可以稳定海岸线，防止侵蚀”，那里的任何损失都可能使海滩暴露于海浪的侵蚀力之下。
卡林顿认为，她的团队的研究可能会为全球贻贝养殖业带来一个“早期预警系统”，该产业每年的价值为15亿美元。通过建立pH值阈值，养殖户可以更好地监测区域，并在需要时在酸性较低和较冷的水域中寻找安全港。
纽科姆补充说：“贻贝在水中的位置确实很重要，”她指出，即使是初步结果也表明，在更靠近水面的地方养殖贻贝往往意味着酸度较低。然而，那里的权衡可能是温度较高。
这项研究还需要两年的数据收集才能得出任何明确的结论，但卡林顿说，早期的实验室测试强调了对实地数据的需求。
她问道：“你是否会担心被削弱40%？我会的。”
本文最初发表于《每日气候》，《每日气候》是由非营利性媒体公司环境健康科学出版社出版的气候变化新闻来源。