海洋学连通性强烈限制关键海洋林地物种未来的范围扩张

为什么海洋森林与我们息息相关

藏于沿海波浪之下，广袤的海草和褐色海藻构成的水下森林保护海岸线、养活渔业、储存碳并为海洋生物提供栖息地。随着气候变暖，这些栖息地正在发生迁移：在某些地方收缩，在另一些地方出现。本文提出了一个看似简单却后果深远的问题：即便在变暖的世界中出现了新的凉爽避风港，这些重要的海洋森林真的能到达那里，还是会被洋流困在原地？

在变暖的海洋中迁移的新家

气候变化已经在推动许多海洋物种向极地迁移，那里的水温较低。对于海草和褐色大型藻类，计算机模型预计适宜栖息地将大幅减少，尤其是在更高温室气体排放情景下。在最悲观的情景中，海草预计将失去大约一半的现有栖息地，而褐色海藻接近五分之三。虽然在远离赤道的更高纬度地区有些新区域会变得适宜，但总体图景更像是收缩而非简单的迁移重定位。

海洋中的无形高速公路

这些水下森林能否进入新的潜在家园取决于一个关键但常被忽视的因素：它们随漂浮的种子、孢子和碎片所走的路径。这些微小或漂浮的“繁殖体”主要借助洋流传播。研究者将当前和未来适宜栖息地的详细地图与一个模拟繁殖体在数天到数月内如何随洋流移动的全球海洋环流模型结合起来。他们研究了467个物种，并探索了繁殖体能存活和保持漂浮多长时间等不同假设。

洋流既是桥梁——也是墙

当研究团队假设物种可以自由扩散到任何适宜区域时，模型显示高纬度地区会有一定的增益，部分抵消今天温暖地区的损失。但一旦加入真实的海洋连通性，这些令人期待的扩张就大幅缩小。根据物种群体和扩散情景不同，面积上的范围扩张最多被削减约一半，而物种能够迁移的距离约缩短了三分之二。在更保守的假设下——即繁殖体存活期更短——扩张受限更严重，许多定殖路线需要跨越多代的“跳岛式”站点链，模型中这种链条很少出现。

风险热点与无法到达的避难所

研究绘制了当今海洋森林最丰富与最脆弱的地区图。海草的现有热点集中在印太地区、西非和澳大利亚，而褐色海藻多样性峰值出现在印太、澳大利亚周边、东北太平洋、西地中海及邻近的大西洋以及不列颠群岛。这些地区，尤其是印太的东海、菲律宾海和爪哇海等部分，预计将遭受严重的物种损失。与此同时，若干更凉爽的地区——如鄂霍次克海、新西兰、澳大利亚南部、安哥拉南部以及北极和北太平洋的部分区域——在未来气候情景中看起来非常适宜。然而，洋流模拟显示进入许多这些潜在避难所存在强烈的扩散障碍，这意味着即使当地气候变得有利，它们很可能仍将缺乏海洋森林。

重新思考我们如何保护海洋生命

对非专业读者来说，核心信息是：仅仅问气候在哪里适合海洋生物还不够；我们还必须问洋流是否真的会把这些生物带到那里。研究显示，对于海草和褐色海藻而言，洋流常常像墙而非高速公路，显著限制了它们追随气候带移动的能力。因此，最终遭受净栖息地损失的物种可能比仅考虑气候的模型所暗示的更多。对保护和沿海规划来说，这意味着保护水下森林不能仅依赖“气候智能”未来适宜区的地图。相反，应在考虑海洋学连通性的前提下设计策略，例如合理布局的海洋保护区、修复工程，甚至物种辅助迁移，才能使这些关键栖息地及其为人类提供的收益在快速变化的海洋中有一线生机。

引用: Assis, J., Fragkopoulou, E., Serrão, E.A. et al. Oceanographic connectivity strongly restricts future range expansions of critical marine forest species. npj biodivers 5, 10 (2026). https://doi.org/10.1038/s44185-026-00123-y

关键词: 海洋林地, 海洋洋流, 气候变化, 海草, 巨藻