作者丹妮尔·托雷·塔克，斯坦福大学 加州蒙特利湾巨型海藻(巨藻)表面树冠层
信用:克里斯蒂沃尔高 沿着加利福尼亚海岸飘渺摇摆的棕色海藻柱子在水柱中生长，最终形成一个浓密的表面树冠层，为众多海洋生物提供家园和避难所
有人猜测，这些巨型藻类可能会通过帮助减轻海洋吸收过多大气碳造成的酸化来保护沿海生态系统
一项新的现场跨学科的巨型海藻分析在加利福尼亚海岸的蒙特里湾进行，旨在进一步研究海藻的酸化缓解潜力
“我们谈论海带森林保护沿海环境免受海洋酸化，但在什么情况下是真的，在什么程度上是真的？”研究小组成员海蒂·赫什博士说
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斯坦福大学地球、能源和环境科学学院(斯坦福地球)的学生
“在尝试将此作为一项海洋酸化缓解战略来实施之前，调查这些问题非常重要
" 该小组的发现发表在10月10日
22发表在《JGR海洋》杂志上的研究表明，在靠近海洋表面的地方，水的酸碱度略高，或者说酸性较低，这表明海带覆盖物确实降低了酸度
然而，这些影响并没有延伸到海底，敏感的冷水珊瑚、海胆和贝类生活在那里，而且酸化程度最严重
“对我来说，一个主要的收获是海带生产力的潜在好处有限，”该研究的主要作者赫什说
为什么是海带？ 海带是加州生态和经济上重要的基础物种，那里的森林覆盖着营养丰富的岩石底部海岸
大气中碳含量增加的不利影响之一是它随后被地球海洋吸收，导致酸化——一种化学失衡，可能对海洋生态系统的整体健康产生负面影响，包括人类赖以为生的动物
2018年10月，在将研究船从海带森林移走后，合著者戴夫·穆西卡隆(Dave Mucciarone)和莎拉·特拉杰(Sarah Traiger)在研究船上安装了系泊仪器
信用:海蒂·赫什 海带被认为是一种潜在的改善物种，部分原因是它的快速生长——每天高达5英寸——在此期间，它经历了大量的光合作用，产生氧气并从水中去除二氧化碳
在蒙特雷湾，巨型海藻的影响也受到季节性上升流的影响，来自太平洋的富含营养的高酸性深水被拉向海湾表面
赫什说:“这是一个非常复杂的故事，要弄清楚收益来自哪里——如果有收益的话——并逐地进行评估，因为我们在蒙特雷湾南部观察到的条件可能不适用于其他海带森林。”
研究人员在斯坦福大学的霍普金斯海洋站(位于加州太平洋格罗夫的一个海洋实验室)建立了操作，并在300英尺宽的海带森林中从该设施收集离岸数据
蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)的合著者竹下裕一郎提供了分布在整个地区的酸碱度传感器，以了解与水采样相关的化学和物理变化
“我们不仅仅是收集更多的化学数据，实际上还在探索这些数据背后的模式，”联合首席研究员、北岭加州州立大学助理教授克里·尼克尔斯说
“如果我们不从水的性质如何变化以及海带森林顶部和底部之间的差异来看水的性质，我们真的不会明白发生了什么
" 通过对酸碱度、溶解氧、盐度和温度的新的高分辨率垂直测量，研究人员能够区分海带森林周围海水化学的模式
在晚上，当他们期望看到更多的酸性水时，相对于白天的测量，水的酸性实际上更低——他们假设这个结果是由白天酸性低氧水的上涌造成的
赫什说:“当我们预计酸度会因海带呼吸作用而增加时，看到酸碱度在夜间上升是很不正常的。”
“这是物理环境对驱动当地生物地球化学信号有多重要的早期指标
" 卡布里洛角受保护一侧海带林冠的无人驾驶飞机照片
霍普金斯海洋站就在左上角
信用:海蒂·赫什 设计基于自然的解决方案 虽然这个项目着眼于海带在短期内改变当地环境的潜力，但它也为理解长期影响打开了大门，比如培养“蓝色碳”的能力，即二氧化碳的水下封存
“这样做的原因之一是为了能够设计海带森林，这可能被认为是一种蓝色碳的选择，”合著者斯蒂芬·莫尼史密斯说，他是工程学院的小林教授
“准确理解海带的机械和定量工作方式非常重要
" 尽管海带森林在树冠层的缓解潜力没有达到海底的敏感生物，但研究人员确实发现，与外部相比，海带森林内部的酸性环境总体较低
他们写道，生活在树冠层或可能进入树冠层的生物最有可能受益于海带的局部酸化缓解
未来研究的模型 根据合著者的说法，这项研究也为未来关于海洋作为三维流体栖息地的研究提供了一个模型
“目前的知识集相当大，但它往往是学科性的——很少把所有这些元素结合在一起研究复杂的海岸系统，”西太平洋海岸研究所的罗布·邓巴说
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斯坦福地球的凯克教授
“在某种程度上，我们的项目是一个模型，展示了如何将许多不同领域整合在一起进行综合研究
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