以下文章经 The Conversation 许可转载，The Conversation 是一家报道最新研究的在线出版物。
一个世纪前，弗吉尼亚州的沿海泻湖是天然的天堂。渔船在海浪上摇曳，鹅群从头顶飞过。在水面之下，数英里的海草在海浪中轻轻摇曳，使海底看起来像一片广阔的水下草原。
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全世界浅水区生长着超过 70 种 海草，除南极洲外，每个大陆都有。在弗吉尼亚州，鳗草 (Zostera marina) 草床为海湾扇贝提供栖息地，为鸟类提供食物，并防止沙洲岛屿被冲走。鳗草非常常见，以至于住在海岸附近的人们将其打包并捆起来，用作房屋、学校和医院的绝缘材料。
然而，在 20 世纪 30 年代，植物瘟疫和反复的飓风消灭了弗吉尼亚州东海岸沿线的鳗草。曾经充满活力的海底变成了贫瘠的泥土，导致“野禽、最优质的咸水鱼、大部分蛤蜊和螃蟹以及所有海湾扇贝”的消失，运动员和出版商 尤金·V·康奈特 在 1947 年写道。
我们是研究 海草、海洋生物多样性 和 沿海生态系统 的海洋科学家。在一项新发表的研究中，我们描述了一项为期 20 年的任务的结果，该任务使用 新型的基于种子的方法 将鳗草重新引入弗吉尼亚州沿海海湾。
这个项目目前已在四个海湾恢复了 9,600 英亩的海草——这是世界上最成功的海洋恢复工作之一。它引发了鱼类和无脊椎动物的大量增加，使水质更清澈，并在海底沉积物中捕获了大量的碳，有助于减缓气候变化。我们认为这项工作是世界各地沿海地区恢复和维护健康生态系统的蓝图。
为什么海草没有自然恢复？
开发、营养物质径流和其他人类影响已经破坏了世界各地许多海湾和河口的沼泽、红树林、珊瑚礁和海草。这些关键栖息地的丧失或萎缩减少了商业渔业，加剧了侵蚀，使海岸线更容易遭受洪水和风暴的袭击，并损害了许多类型的水生生物。快速的气候变化通过 全球气温上升、更 频繁和严重的风暴 以及 海洋酸化 加剧了这些影响。
在 20 世纪 90 年代后期，当地居民告诉我们两位长期研究海草的学生（罗伯特“JJ”奥尔特和凯伦·麦格拉瑟里），他们曾在弗吉尼亚州东海岸附近的浅水区发现小片鳗草。多年来，传统的观点一直是，由于人类活动 使该地区不再适合鳗草生存，因此该地区的海草尚未从 20 世纪 30 年代的事件中恢复过来。
但研究表明，这些沿海海湾的水质 相对较好。这促使我们探索另一种解释：来自大西洋沿岸其他健康海草种群的种子根本没有到达这些孤立的海湾。海草是水下开花植物，因此种子是它们繁殖和传播到新环境的主要方式之一。
播种新的作物
从我们 早期的研究 中，我们了解到，当鳗草种子从母株上掉落时，它们会迅速沉到海底，并且不会远离其着陆地点。我们还知道，这些种子要到深秋或初冬才会发芽。这意味着，如果我们春天（鳗草开花时）收集种子，我们可以将它们保存到秋天，帮助它们在中间的几个月里存活下来。
我们决定尝试在鳗草缺失的地区重新播种。从 1999 年开始，我们从附近的切萨皮克湾的水下草甸手工收集种子——采摘长长的繁殖枝条，将它们带回我们的实验室，并将它们放在大型室外海水箱中，直到它们自然释放种子。大约 10 年后，我们开始使用定制的水下“割草机”收集草，以便比手工收集更多繁殖枝条。
2001 年，我们进行了第一轮播种，方法很简单，就是从船上抛撒种子。我们的第一个试验区覆盖了水深 2 至 3 英尺的 28 英亩泥滩。第二年返回时，我们看到新的幼苗破土而出。
从那时起，每年 弗吉尼亚海洋科学研究所 和 大自然保护协会弗吉尼亚海岸保护区，以及来自 弗吉尼亚大学 的教职员工和学生，领导着一支由科学家和公民组成的团队，在几个沿海海湾收集和播种了总共 536 英亩的裸露海底。
这些最初的试验区发展迅速并迅速扩大。到 2020 年，它们覆盖了四个海湾的 9,600 英亩。有几个因素帮助它们蓬勃发展。这些海湾自然地被来自大西洋的凉爽、清洁的水冲刷。它们位于弗吉尼亚州东海岸顶端附近，那里沿海开发程度很低。
庇护海洋生物和储存碳
自从 20 世纪 30 年代鳗草从这些海湾消失以来，人类对海草生态系统的理解已经发生了变化。今天，人们不再用海草绝缘材料来填充墙壁，而是重视它们提供的不同服务，例如鱼类和贝类的栖息地——包括许多 具有商业和休闲重要性的物种。
科学家和政府机构也已经认识到沿海系统在捕获和储存所谓的“蓝碳”方面的重要性。事实上，我们现在知道海草构成了一个全球重要的 碳汇。它们是减少大气中二氧化碳和 减缓气候变化 的关键工具
我们正在努力了解我们恢复的海草床提供的宝贵服务。令我们惊讶的是，随着草甸的扩张，鱼类和无脊椎动物在短短几年内就回来了。这些生物已经建立了广泛的食物网，其中包括从微小的海马到 6 英尺长的沙洲鲨等物种。
其他益处同样显著。随着海草冠层捕获漂浮颗粒并将它们沉积到海底，海湾中的水变得更加清澈，从而在被草根束缚的沉积物中埋藏了大量的碳和氮。我们的研究首次验证了海草捕获的总体净碳量，并且现在正被用于发放碳抵消信用额度，而碳抵消信用额度反过来 创造了更多的恢复资金。
一个重要的问题是，恢复海草是否有可能带回海湾扇贝，海湾扇贝曾经为当地经济创造了数百万美元的收入。由于弗吉尼亚州已不再存在海湾扇贝，我们从北卡罗来纳州获得了亲本，自 2013 年以来，我们每年都 饲养和放生海湾扇贝。定期调查现在显示，在恢复的鳗草中，海湾扇贝的数量正在增长，尽管要达到 20 世纪 30 年代的水平还有一段路要走。
沿海恢复的典范
修复受损的生态系统是全球范围内一项紧迫的任务，联合国已将 2021-2030 年定为 联合国生态系统恢复十年。我们认为我们在鳗草恢复方面取得的成功是世界各地沿海地区类似工作的典范。
我们的项目不仅侧重于恢复这种重要的栖息地，还侧重于绘制恢复海草如何影响生态系统以及海湾扇贝的共同恢复。它为学者、非营利组织、公民和政府机构参与生态任务提供了一个路线图，让他们能够看到他们工作的成果。
最近的评估表明，恢复区仅覆盖我们项目区域中约 30% 的可居住海底。在持续支持下，鳗草及其提供的诸多益处可能会在 21 世纪继续蓬勃发展和扩张。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。