位于不列颠哥伦比亚省弗雷泽河三角洲南端的罗伯茨滩的泥土又深又臭。在退潮时暴露出来，绵延数公里，看起来毫无生机。但在某些区域，阳光反射出略带绿色的光芒。在这些地方，你可以看到成群结队的矮胖棕白色西方沙锥（Calidris mauri），它们用多毛的舌头啜食着闪闪发光的物质。它们正在吃一种生物膜，这是一种只有几毫米厚的粘液，覆盖着滩涂表面，并在使这些生态系统成为世界上生物生产力最高的生态系统中发挥着关键作用。这种由微生物产生的粘液对于候鸟的生存也至关重要。
在迁徙过程中，候鸟可能会不停地飞行数百或数千公里，到达世界各地相对较少的滩涂，进行大规模的能量补充。这些停靠点需要为鸟类提供足够的食物，以从前一段旅程中恢复过来，并提供适当的营养，以支持它们的下一段旅程。一个停靠点的损失或退化可能意味着整个物种的灾难。
损失已经发生。在黄海沿岸，中国与朝鲜和韩国之间，近几十年来，滩涂已经萎缩了 65% 以上。如果滩涂继续以目前的速度减少，到 2026 年，三个迁徙物种可能会达到濒危水平。在加拿大，罗伯茨滩的滩涂可能面临着拟议的海上集装箱码头扩建的风险。该码头不会直接破坏滩涂，但可能会改变水的盐度，扰乱其生态系统的平衡——该生态系统在 4 月和 5 月的三个星期里支持着超过一百万只候鸟，以及各种无脊椎动物、鱼类和其他鸟类。
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滩涂生物生产力的重要部分来自其表面上生活的微生物。“如果你把滩涂上的微生物移除，整个系统就会崩溃，”法国南特大学海洋生物学荣誉教授彼得·贝宁格说。“你只会剩下湿沙子。”
微生物在滩涂上成功的一个关键因素是它们生活在一起：生物膜。这些粘液由附着在表面并生活在由水和多糖（一种碳水化合物）组成的自我生成的物质中的微生物集合组成。生物膜有各种大小，几乎可以在任何地方找到。它们在管道、水系统、生物体上形成——发现的第一个生物膜是在人的牙齿上——当然，在泥土上。
滩涂生物膜的工程师是被称为硅藻的单细胞光合作用生物。这些藻类生活在整个海洋中——以及大多数其他潮湿的地方——并且可能进行世界上约四分之一的光合作用。硅藻可能会将其 70% 的光合作用产物以粘性细胞外聚合物 (EPS) 的形式释放出来——这是生物膜群落的粘合剂。EPS 不仅将生物（硅藻、细菌、微小动物）粘合在一起，而且还粘合了它们生存所需的材料：外部 DNA、蛋白质、酶、核酸、脂质和各种溶解的化合物。
近距离生活有许多好处。细菌通过化学物质进行交流，如果邻居距离太远，这很难做到。酶，例如用于消化食物的酶，会在 EPS 中持续存在，并可以被其他人重复利用。EPS 的功能相当于杂货店、社区工具箱和回收中心。
反过来，生物膜也是各种动物的食物库——从蠕虫和螃蟹到鱼和鸟类。在罗伯茨滩和其他地区对生物膜和迁徙涉禽进行多年的研究表明，这种粘液在生态系统中发挥着隐蔽但至关重要的作用。
生物膜是理想的候鸟食物。它很容易食用——无需四处寻找难以捉摸的猎物——并且含有多种脂质（包括脂肪在内的一组化合物）。脂质比蛋白质或碳水化合物更轻、能量密度更高，是长途不间断飞行的理想燃料。某些类型的脂质，例如众所周知的 omega-3，是必需脂肪酸。它们具有抗炎作用，有助于将能量输送到飞行肌肉。其中一种 DHA 有助于空间导航——这是鸟类长途迁徙的必需品。没有多少生物产生这些必需脂肪酸。安大略省瑞尔森大学的教授迈克尔·阿茨说，硅藻和其他海洋藻类“是这个星球上最大的工厂”。
滩涂硅藻产生的必需脂肪酸的质量和数量全年都在变化。罗伯茨滩的硅藻在 4 月和 5 月会产生大量的脂质，包括必需脂肪酸。这种脉冲出现的原因似乎是春季融雪流入弗雷泽河导致淡水涌入造成的压力。这种增长与沙锥的到来相吻合，并为它们提供了足够的燃料，以便它们能够跳跃 1000 公里到达在阿拉斯加的下一个停靠点——斯蒂金河。
脂肪酸和脂质对候鸟成功迁徙的重要性是一项至关重要的发现。不列颠哥伦比亚省西蒙弗雷泽大学野生动物生态中心的研究助理帕特里夏·贝尔德说：“长途迁徙的鸟类必须在不间断迁徙之前在某个地方找到脂肪酸脉冲”。加拿大环境与气候变化部的荣誉科学家鲍勃·埃尔纳说：“世界有一道阴影波穿过它”：“脂质通道”，鸟类正在遵循它。了解这条通道可以帮助进行保护工作。
在罗伯茨滩，由于盐度的潜在变化，生物膜、它的脂质以及需要它们的鸟类正面临着拟议的码头带来的风险，盐度的变化会以多种方式改变生态系统：改变在那里生活的硅藻群，或影响淡水引起的脂肪酸脉冲。全球 42% 到 64%的西方沙锥都停留在罗伯茨滩，并偏爱它而不是弗雷泽河的其他滩涂。关于该系统如何运作的科学研究正在进行中。“如果大约一半的世界熊猫或犀牛种群使用一个场地，而基本上忽略了周围的场地，那么就需要强烈了解该场地的独特之处——并加以保护，”加拿大鸟类组织的凯瑟琳·贾丁说。关于该码头的命运的决定将于今年晚些时候做出。
罗伯茨滩的研究表明，诸如污染或填埋滩涂以建造土地等明显的问题并不是停靠点被破坏或损害的唯一方式。气候变化也是一个迫在眉睫的威胁——不仅仅是因为海平面上升。硅藻和其他产生必需脂肪酸的藻类随着水温升高，产生的脂肪酸越来越少。这些影响将一直向上影响到食物网，直到人类，他们从鱼类中获取大部分 DHA。使用不同气候模型对 DHA 水平进行的一项分析发现，到 2100 年，全球必需脂肪酸的可用性可能会下降 10% 到 58%。“我们需要开始考虑保护富含必需脂肪酸的动物和空间，”阿茨指出，“因为它们分布得非常分散，而且正面临着巨大的威胁。”
埃尔纳补充说，现在是时候“重新认识泥土的价值”了。