美国学者:“水坝”建筑师海狸影响气候变化
海狸资料图 (图片来源:blogbus)

一直以来,在科学家们的眼中,海狸水坝对生物多样性以及人类防洪起到了积极作用,但新的科学研究表明,其对气候变化同样作用明显。

如何影响气候

欧洲殖民者入侵北美大陆之前,大约有4亿只海狸生存于此,几乎覆盖了北美大陆面积的60%。这种动物有一个绰号叫 “水坝”建筑师。这是因为,为了躲避天敌,能够在水中自由活动,海狸用树木、泥土和石头建造成“护城河”一样的水坝,使得海狸窝周边的水位上升,形成一个相对安全的环境。对于人类来说,海狸水坝如同人造湿地,能够吸纳存储淡水,对防洪或者干旱效果显著。而且,当海狸离开之后,它们先前栖居的水塘因淤泥堆积变成泥潭、草地,也成为多种多样的生物的栖息地。

日前,《科学》杂志发表的一篇文章认为,不论是海狸水坝,还是后期淤泥堆积形成的“海狸草地”都暂时具有碳封存的能力,当动物离开此处,碳就会重新释放,导致气候变暖。

“很多生态学家认为,海狸的活动对于提高生物多样性具有重要意义。但却很少有人认识到,其对于碳封存同样意义重大”,美国科罗拉多州立大学的地球科学家艾伦·沃尔(Ellen Wohl)表示。这是因为,海狸水坝建成之后,引起周边水位上升,建造水坝的主要原材料木材,以及其他有机物就被掩埋在淤泥之中,与空气隔绝,腐烂速度明显减缓,沃尔(Wohl)认为,埋在潮湿的淤泥中的木头腐烂时间长达600年,这比在森林中腐烂的时间要长得多。但是,一旦周边水位下降,土壤开始变干,树木就开始腐烂,并且释放二氧化碳到空气中。

美国学者:“水坝”建筑师海狸影响气候变化
海狸一直就被认为是动物界的建筑师,这条由海狸建造的水坝长达八百米
(图片来源:互动百科)

已产生实质性影响

沃尔把她的研究地点选在了科罗拉多州的落基山国际公园内,她选择其中两条大的河流,一条河流中含有148个海狸水坝,另一条有100个,流域覆盖面积超过700平方公里。

在去年发表的一篇文章中,沃尔和她的同事发现,正在使用的海狸水坝上游的沉积物中,碳的含量占到12%,大部分存在于木头中。但是,在她另外一篇即将发表于《地球物理研究快报》的文章中,沃尔指出,当水坝被海狸遗弃后,沉积物中碳的含量仅为3.3%。这一差距非常大。目前,被遗弃的“海狸草地”中碳的含量为73.6万吨,大约占到了该水域土壤中所储存的碳总量的8%。但是,假设这些水坝全部都在使用之中,并且湿地保存完好的情况下,她之前的研究数据表明,这里面的有机碳含量预计达到270万吨,占当地土壤碳含量的23%。前后的差距表明,其余的碳被释放到了空气中。

如果和全球碳排放量相比,这一数字简直微不足道。2012年,全球二氧化碳排放量已经达到360亿吨,其中碳的含量98亿吨。但是,如果以此来推算整个北美洲大陆的话,海狸对全球气候变化很可能已经产生了实质性的影响。这是因为,北美大陆曾经一直就是海狸的栖息地,后来因大量的陷阱和无休止的猎杀,北美的海狸一度濒临灭绝。

杜克大学生态学专家贾斯汀·莱特(Justin Wright)认为,沃尔的研究方法值得推崇,但研究结果过于简单。下一步,他希望能够对“海狸草地”的进行更为完整的碳预算。

温室气体“储藏基地”

阿拉巴马大学水生生态学家詹妮弗·埃德蒙兹(Jennifer Edmonds)也表示,海狸生存的水塘确实称得上是一个大型的温室气体储藏基地,像甲烷和氮氧化物,在过去的一个世纪里,甲烷对气候变暖的影响是二氧化碳的25倍,氮氧化物则将近300倍,但是,整体来看,她补充道,她敢打赌,海狸草地的碳储存的量是大于其产生的量的。

尽管如此,埃德蒙斯依旧认为,即便是在海狸水坝损坏多年之后,淤泥开始变干,那些生产甲烷的细菌依旧可以在里面活跃的繁殖,“海狸从根本上改变了水流,同时也留下了持续数十年的影响。”她说。