沿海沼泽容易受到海平面上升、海浪冲击和潮汐流造成的侵蚀。根据发表在《生态圈》上的一项新研究，在加利福尼亚州中部海岸的埃尔克霍恩沼泽，这些脆弱性因在河口潮汐小溪沿岸密度最高的螃蟹数量过多而变得更加严重。
条纹岸蟹(Pachygrapsus crassipes)是一种在北美西海岸随处可见的小螃蟹，在埃尔克霍恩沼泽中极为丰富。该研究证明了这些螃蟹既是盐沼植被的消费者又是生态系统工程师的双重角色。
“它们的挖洞削弱了河岸的边缘，因此整块沼泽有时会崩塌，通过降低生物量，它们降低了沼泽植物防止侵蚀的能力，”获得博士学位的主要作者凯瑟琳·贝赫什蒂 (Kathryn Beheshti) 说。2021 年在加州大学圣克鲁斯分校获得生态学和进化生物学博士学位，目前是海洋保护委员会气候变化项目的加州海洋基金州研究员。
Beheshti 和她的合著者进行了一项为期五年的实地试验，以评估螃蟹对侵蚀河岸边缘植被和沉积物的影响。他们使用由空网球罐制成的围栏和陷阱将螃蟹排除在实验围栏之外，他们发现减少螃蟹丰度会导致盐沼植被的生长增加和沉积物密度增加。
研究人员还发现，即使研究人员通过实验去除螃蟹，洞穴的数量在研究期间也没有变化。洞穴出人意料的持久性凸显了长期野外实验的价值。该实验持续了五年，这在很大程度上要归功于一个由 50 多名加州大学圣克鲁斯分校本科生和高中实习生组成的团队的努力。
“跨越多个季节和年份的现场实验很少见，”共同作者、埃尔克霍恩斯劳国家河口研究保护区的研究协调员、加州大学圣克鲁斯分校的兼职教授 Kerstin Wasson 说。“这项工作表明，尽管几乎没有建造它们的螃蟹，但削弱潮汐河岸稳定性的洞穴仍然存在，从而证明了长期研究的价值。”
合著者、索诺玛州立大学助理教授布伦特休斯指出，春季和夏季，当泡菜沼泽的产量达到高峰时，螃蟹数量最多。“这种同步性表明，螃蟹作为消费者的影响比他们作为工程师的长期影响更加不连续，”他说。
Elkhorn Slough 是加利福尼亚州最大的河口之一，拥有旧金山湾以外该州最大的潮汐盐沼。然而，它已被人类活动高度改变，潮汐小溪和主河道边缘的侵蚀正在稳步侵蚀沼泽。
“这是一个大问题，因为当沼泽沿着潮汐小溪被侵蚀时，这将是永久性的损失，”贝赫什蒂说。
螃蟹对潮汐溪岸附近沼泽生物量和土壤结构的影响可能会降低沼泽对侵蚀和海平面上升的抵抗力，给管理者带来独特的挑战。恢复螃蟹捕食者的种群，如苍鹭、浣熊和海獭，可能是减轻这些负面影响的一种方法。
“在这个系统中，顶级捕食者的恢复是关键，”共同作者、杜克大学杰出教授布赖恩·西利曼说。
这项合作研究汇集了来自东海岸和西海岸的沼泽生态学家，他们在探索动物如何影响它们栖息的沼泽方面处于领先地位。在过去的几十年里，美国东海岸一直是探索盐沼自上而下效应的研究中心，而这项研究是为数不多的在西海岸盐沼中探索这种效应的研究之一。
“美国东南部的沼泽似乎预示着太平洋沿岸沼泽将发生什么，海平面上升放大了原本被认为无害的螃蟹的影响，”合著者、佛罗里达大学副教授克里斯汀·安吉里尼 (Christine Angelini) 说。 .
作者呼吁在其他西海岸沼泽系统中进行类似的长期研究，以确定这些螃蟹影响的广泛程度。“这对于将我们的发现进行背景化非常有用，”Beheshti 说。“我们想知道 Elkhorn Slough 是否是煤矿中的金丝雀，它标志着加州最稀有的沿海栖息地之一加速沼泽边缘消失的另一条途径。”
这项工作部分得到了 David H. Smith 保护研究奖学金、迈尔斯海洋信托基金和 Long Marine 实验室之友的资助。
