海底荒漠化与海胆荒漠为何发生？海藻林消失的原因与全球再生行动

什么是海藻林——被称为「海中热带雨林」的水下森林

海藻林中的「海藻（kelp）」是海带目大型褐藻的总称。它们用根状的固着器附着在寒冷而营养丰富的岩礁上，向海面伸展茎叶，构筑起如同陆地森林般的立体「海中林」。日本人熟悉的真海带、裙带菜近缘的荒布和搗布，都是这一类群的成员。

海藻林广泛分布于世界冷温带至亚寒带的沿岸：北美太平洋沿岸、智利等南美海岸、澳大利亚南部和塔斯马尼亚、挪威等北欧海域，以及日本北部沿岸。热带的珊瑚礁被称为「海中的热带雨林」，而海藻林正是寒冷海域的生物多样性中心——温带与寒带版的海中热带雨林。

放眼日本沿岸，北海道和东北的海带场、本州至九州的荒布·搗布场、马尾藻丛生的马尾藻场等各类海藻森林（藻场）绵延不断。支撑日式高汤文化的海带，餐桌上的裙带菜和羊栖菜，都是这片海中森林的馈赠。世界上很少有民族像日本人这样与海藻森林相依相存——正因如此，森林消失的海底荒漠化也是日本饮食文化的危机。

一天能长50厘米的世界最大海藻

海藻林的主角之一巨藻（Macrocystis pyrifera）全长可超过50米，是世界上最大的海藻。叶片基部长有充气的气囊，使其从海底笔直伸向海面。它的生长速度惊人：据称条件适宜时一天可以长约50厘米，比任何陆地植物都快，在海中撑起带有「树冠」的森林。

海藻的身体由抓住岩石的固着器、相当于树干的茎状部和相当于叶子的叶状体组成。与陆地植物不同，它不靠根吸收养分，而是用整个体表直接吸收海水中的营养盐。因此在上升流输送寒冷富营养海水的沿岸，它能爆发式生长；而一旦水温升高、营养盐减少，它也会迅速衰弱——这是它的软肋。

海面铺展的树冠层、中层的茎干之林、海底的幼芽与小型海藻层——海藻林拥有与陆地森林相同的分层结构，每一层都栖息着不同的生物。鱼群在茎干间穿梭，鲍鱼和海胆在海底等待漂落的海藻碎片，海獭裹着海面的藻冠打盹。一种海藻，撑起了一整个生态系统的根基。

每年创造约5000亿美元价值的生态系统

2023年发表于《自然·通讯》的国际研究（Eger等）首次全面估算了全球海藻林创造的价值。仅支撑渔业、吸收氮污染、固定碳这三项生态系统服务，其价值就达每年4650亿至5620亿美元（平均约5000亿美元），相当于每公顷每年最高约11.1万美元。

• 海产的摇篮——鱼类的产卵场和育幼场，养育鲍鱼、海胆、龙虾等高价值水产资源
• 净化水质——吸收陆地流入的氮等营养盐，缓解富营养化
• 吸收碳——通过光合作用固定CO2，部分被输送到深海长期封存（蓝碳）
• 削减波浪——茂密的藻体削弱波浪能量，保护海岸
• 旅游与文化——潜水观光、海藻饮食文化，支撑地方经济

什么是海胆荒漠（海底荒漠化）——海中森林变「沙漠」的机制

海胆荒漠（urchin barren）是指过度繁殖的海胆吃光海藻后，只剩裸露岩面和海胆绵延不绝的海底。在日本，这一现象被称为「矶烧」，其中海胆造成的又叫「海胆烧」。日本水产厅的《矶烧对策指南》对其定义如下。

在浅海的岩礁·转石海域，海藻群落（藻场）的衰退或消失超出季节性消长和一般年际变化的范围，长期处于植被贫乏状态的现象

― 日本水产厅《矶烧对策指南》

藻场消失后，以海藻为食物和栖所的鱼贝类随之绝迹，靠捕捞它们为生的沿岸渔业难以为继。海底荒漠化绝非单纯的景观变化，而是连根拔起沿岸生态系统和地区经济的「海洋沙漠化」。

「矶烧」自明治时代就有记载

海底荒漠化并不是新现象。「矶烧」一词据称早在明治时代记录伊豆地区海藻群落消失的报告中就已出现。但过去局部性、暂时性的矶烧，近年在世界各地规模更大、持续更久、固化后不再恢复的案例不断增加。其背后被认为存在全球尺度的海洋环境变化，因此海底荒漠化作为当代海洋环境问题重新受到关注。

为何只有海胆能活下来——惊人的耐饥能力

令人费解的是，把食物吃光的海胆自己却不会死。海胆极耐饥饿，能降低代谢，在几乎没有食物的状态下长期存活。挨饿的海胆生殖腺（我们食用的部分）萎缩干瘪，变成毫无商品价值的「空壳海胆」，但生命力丝毫不减。而每当海藻新芽冒头，守候的海胆便立刻将其吃掉。藻场再生的萌芽就这样被一次次掐灭。

一旦崩溃就难以复原——两种稳定状态

加州大学圣克鲁兹分校等的研究表明：海藻充足时，海胆躲在岩缝中，被动取食漂来的海藻碎片；漂流藻减少后，它们便爬出岩缝四处游走，直接啃食活体海藻。这种行为的切换，正是藻场向海胆荒漠急转的扳机之一。

生态学认为，海藻林与海胆荒漠是同一片海域可能呈现的两种稳定状态。森林健在时，即使有一定数量的海胆藻场也能维持；可一旦越过临界点跌入海胆荒漠，除非大幅减少海胆数量，森林就不会回来。去与回所需的条件不同——这种「难以逆转」（迟滞效应）正是治理海底荒漠化的最大难点。

换言之，「在森林崩溃前守护」远比「崩溃后修复」划算。在已经变成海胆荒漠的海域，趁附近还残存作为种源的母藻，集中压低海胆密度是恢复的关键。拖得越久，种源断绝，恢复的门槛就越高。

扳机是什么——捕食者消失与海洋变暖

在健康的海洋里，海胆数量被捕食者压制，藻场与海胆共存。海胆荒漠的出现，背后有两大变化：压制者（捕食者）的消失与海水温度的上升。

森林的守护者不见了

在北太平洋，海獭作为海胆的天敌长期守护着藻场。因毛皮贸易滥捕导致海獭锐减的海域，海胆爆发性增殖，海藻林随之消失（详见海獭为何是「海中基石」一文）。此外，向日葵海星等大型海星、鳕鱼等大型鱼类、龙虾类都是海胆的重要捕食者。因疾病或滥捕失去捕食者的海域，海胆荒漠更容易蔓延——这一规律已在世界各地得到证实。

海洋热浪成为最后一击

海水升温从两方面逼死藻场。首先，高水温和营养盐不足直接抑制海带等冷水性海藻的生长，使其枯死；其次，水温上升让海胆和植食性鱼类更加活跃，摄食量增加。「衰弱的森林」遭遇「胃口大开的食草者」——最糟糕的组合就此形成。近年来，持续数周至数月的异常高水温海洋热浪在全球频发，成为藻场崩溃的导火索。

在日本，「鱼类啃食」同样严重

在日本南部，除海胆外，蓝子鱼、瓜子鱲、鹦嘴鱼等以海藻为食的鱼类（植食性鱼类）危害严重。变暖使冬季水温难以下降，这些鱼冬天也持续活跃摄食，分布还在向北扩张。水产厅的指南也将植食性鱼类的生态和清除方法与海胆对策并列为重点。

不是单独作案，而是「共犯结构」

重要的是，海底荒漠化的原因不止一个。每片海域中，海胆、鱼类、水温、营养盐、浊度、捕食者的状况以不同组合发挥作用。正因如此，水产厅指南把「先诊断本海域荒漠化的原因」放在对策流程的最前面。在海胆称霸的海里撒再多海藻种子也只会被吃光；在高水温为主因的海里只清除海胆，森林同样不会回来。找准原因，才是治理的起点。

容易被忽视的因素是营养盐的变化。海藻靠吸收海水中的氮和磷生长，当暖流势力增强、贫营养海水覆盖沿岸，或水体分层加剧、深层营养供应减少时，即使没有海胆，海藻也会日渐消瘦。高水温、贫营养、啃食三重压力相互交织，孰主孰次因海域而异。

• 捕食者消失——海獭、海星、大型鱼、龙虾减少，海胆增殖
• 海洋热浪与变暖——削弱海藻，同时增进海胆和植食鱼的食欲
• 滥捕的连锁——压制海胆的渔业资源减少，加速啃食
• 沿岸环境变化——营养盐减少和浑浊妨碍海藻生长

加州的悲剧——仅仅五年，95%的森林消失

让世界认识到海胆荒漠威胁的，是美国加州北部的大崩溃。2019年发表于《科学报告》的研究显示，2014至2019年间，北加州的公牛藻（Bull kelp）森林约95%消失，超过350公里海岸线上的藻冠减少了90%以上。

从海星的疾病开始的毁灭连锁

起点是2013年爆发的「海星消耗综合征」这一传染病大流行。海胆的头号天敌向日葵海星——拥有20多条腕的世界最大级海星——在太平洋沿岸较历史种群锐减97%以上，2020年被IUCN红色名录列为最接近灭绝的「极危（CR）」。

天敌消失后的2014至2016年，东北太平洋遭遇史上最大级海洋热浪「暖水团（The Blob）」与厄尔尼诺的双重袭击。紫海胆趁虚而入，涌向被高温削弱的海藻林——据报告，其数量自2014年以来在北部沿岸增加了超过1万%（约百倍）。

对渔业的打击——鲍鱼渔场关闭

森林的消失正面冲击了渔业。以海藻为食的鲍鱼2017年大量死亡（约八成死亡），2018年，估值4400万美元的北加州休闲鲍鱼渔业被迫关闭；商业红海胆渔业也因海胆无膏可采而崩溃。「海胆多了，海胆渔业却灭了」——莫大的讽刺。

让研究者震惊的是速度。森林不是几十年间缓慢衰退，而是海星瘟疫与海洋热浪两个扳机叠加的短短数年内，350多公里海岸线的森林一举消失。生态系统的崩溃不是渐进的，而是在越过阈值的瞬间如雪崩般发生——加州的案例已作为教科书级实例在全球海洋学界共享。

蔓延全球的海胆荒漠——塔斯马尼亚与挪威的明与暗

海胆荒漠并非加州独有。从南半球的澳大利亚到北欧的挪威，同样结构的崩溃正在世界冷温带沿岸蔓延。不过各地走向明暗分化，其中也藏着治理的线索。

塔斯马尼亚——洋流送来的「带刺入侵者」

在澳大利亚塔斯马尼亚岛，曾经广袤的巨藻森林近几十年减少了约95%，2012年成为澳洲首个被列为「濒危海洋生态群落」的对象。元凶之一是随着变暖而增强的东澳大利亚洋流南下带来的长刺海胆（Centrostephanus rodgersii）。1978年在塔斯马尼亚首次被发现后爆发式增殖，把一片片岩礁变成海胆荒漠。其天敌南方岩龙虾遭滥捕，也为海胆增殖推波助澜。

挪威——8400平方公里的荒漠与意外的复苏

在挪威，自1970年代初起，绿海胆（北紫海胆的近缘种）大爆发，使约8400平方公里——相当于东京都约4倍——的海带场沦为裸地，海胆荒漠持续了数十年。但近年，挪威中部因水温上升，海胆幼体难以发育、世代更替受阻，藻场正在恢复。变暖在一片海域引发荒漠化，在另一片海域却终结了它——这是海胆与海藻的力量对比受水温左右的标志性例证。

挪威的实验还证实，在大幅压低海胆密度的区域，海带迅速再生；高效回收海胆并将其食用化的企业也应运而生。即便固化数十年的海胆荒漠，只要条件改变森林就能回归——这一事实给全球的治理带来了希望。

全球共通的剧本

各地的主角海胆和扳机不同，剧本却惊人地一致：①捕食者因疾病或滥捕减少；②变暖与海洋热浪削弱海藻；③海胆爆发把森林吃光；④挨饿的海胆赖着不走，阻断恢复——四步曲。汇总全球海藻林长期变化的研究同样报告：尽管地区差异很大，总体呈下降趋势。海胆荒漠不是某一地区的渔业问题，而是全球尺度生态系统变动的一环。

日本的海底荒漠化——20年间约三成藻场消失

日本是世界屈指可数的海藻大国，海底荒漠化之害自古有之。据环境省自然环境保全基础调查，全国藻场面积从1978年的约20.8万公顷减至1990年代后期的约14.2万公顷——约20年间减少了约三成（约6.5万公顷）。此后各地仍不断报告藻场衰退。

北方的海带场——与北紫海胆之战

在北海道日本海一侧，海带场的荒漠化是多年顽疾。主角是北紫海胆。海胆猖獗的海域海带无法生长，不仅海带渔业受创，没有食物的海胆膏体空瘪，海胆渔业本身也难以为继——双重损失。渔民和地方政府持续开展海胆清除、移殖和母藻设置等对策。

南方的荒布·搗布场——冠海胆与鱼类啃食

从九州、四国到本州南岸，长刺的冠海胆类啃食之外，还有因变暖而活跃的蓝子鱼等植食性鱼类蚕食藻场。再叠加高水温直接导致的海藻枯死，各地的荒布·搗布藻场和羊栖菜场节节后退。藻场同时是龙虾和贝类的渔场，其消失直接冲击地方渔业经营。

冠海胆拥有超过10厘米的锐利长刺，被刺后剧痛难忍，清除既费力又危险。而且它偏好温暖海域，被认为正随变暖向北扩张。各地渔协和潜水员坚持在水下用锤子和剪刀击碎冠海胆，一些海域在清除后已报告荒布和搗布的幼体开始回归。

海带产地会怎样

日本的海带生产无论天然还是养殖都以北海道为中心，支撑着高汤和海带加工品这一日本饮食文化的根基。海带场因荒漠化消失，绝不只是少了一种海藻：以海带为起点的食物链、渔家经济，乃至和食文化的原料供应都会动摇。而海水升温还在把海带的适生区向北推移，已有研究预测其分布未来将缩小。海胆治理与气候行动，是关乎海带未来的车之两轮。

国家对策——《矶烧对策指南》

水产厅于2007年2月制定《矶烧对策指南》，并根据后续知见于2015年修订。指南整理了诊断荒漠化原因的流程和按原因分类的对策清单（清除海胆和植食性鱼类、设置母藻、投放海藻苗等），支持以渔民为主体恢复藻场的活动。全国的藻场保全活动获得水产多面性功能发挥对策等制度支援，近年还编制了应对海水升温的补充手册。

一线的执行者是由渔民、潜水员、研究者和地方政府组成的各地活动组织。确定清除频率和区块、设置母藻、监测效果——这种朴实而科学的适应性管理的积累，正让各地一点点夺回藻场。另一方面，人手老龄化和活动资金是共同难题，「卖海胆挣治理费」的机制之所以受关注，原因正在于此。

再生的挑战——「捕捞·育肥·食用」海胆，夺回森林

摆脱海胆荒漠最直接的办法是压低海胆密度。日本各地和挪威的实验都证实，把海胆清除到足够低的水平后海藻会再生。但清除的海胆膏体空瘪卖不出去，清除往往成为只出不进的赔本作业。正在改变这一格局的，是把海胆变成资源的思路。

变害为宝的「海胆育肥」

空壳海胆只要捞起后放入陆上水槽投喂，数月内就能恢复到可上市的膏体饱满度——这就是「育肥（畜养）」。荒漠化治理中的海胆清除，摇身变为高档海胆的原料采购：把清除成本转化为收益的循环模式。

开拓这一领域的，是2017年成立的Urchinomics（海胆经济株式会社）。该公司收购荒漠化海域的空壳海胆并在陆上设施育肥，业务遍及北海道至大分的日本各地，以及美国、加拿大、挪威、澳大利亚等海外市场。渔民靠出售清除的海胆获得收入，海里的海胆密度下降、藻场得以恢复。水产厅的矶烧对策全国协议会也将其作为让渔民与地区双赢的治理案例进行介绍。

在大分县国东市，引入Urchinomics技术的大分海胆农场于2021年春启动了号称全球首个商业规模的海胆陆上育肥。用食用海带边角料制成的独家饲料喂养，海胆膏体饱满度提高4至5倍，2021年8月起以「丰后矶守」品牌出货。这一兼顾荒漠化治理与地方特产开发的模式，已被收入日本的气候变化适应案例。

海胆育肥的妙处在于，把荒漠化的「祸首」反转为地方「特产」。有了收购清除海胆的买家，渔民就有了持续清除的经济动力，治理从依赖补贴走向自我造血。而作为买方的消费者，品尝育肥海胆本身就是对藻场再生的参与——「吃得美味就是守护海中森林」，一项参与门槛极低的环保行动。

海外同样兴起「以食治之」

在加州，潜水员和渔民清除紫海胆，并开始尝试将清除的海胆育肥后食用化。挪威和塔斯马尼亚也在推进海胆回收·商品化与藻场再生相结合的项目。塔斯马尼亚和加州还在推进海藻造林（藻场再生）——从幸存藻株采种育苗后移植回海中，并研究筛选耐高温的品系。据报告，塔斯马尼亚利用罕见的耐热巨藻幸存株培育种苗并移植的再生项目已初见成效。

把海中森林留给未来——蓝碳与我们能做的事

海藻林和藻场不仅养育鱼类，作为吸收和封存CO2的蓝碳生态系统也备受瞩目。在日本，把藻场再生活动产生的CO2吸收量作为信用额度交易的机制（J蓝碳信用）已经启动，荒漠化治理开始兼具气候行动的价值。藻场再生的具体方法详见鱼类摇篮·藻场的再生一文。

蓝碳价值一旦量化，企业资金便有了流向藻场保护的通道。购买藻场再生信用以完成脱碳目标的企业正在增加，社会的观念也开始转变：从「治理荒漠化＝渔业的开销」转向「治理荒漠化＝对碳和生物多样性的投资」。让海中森林的价值可见，就是为守护它凝聚力量。

以食养护，以知守护

• 选择治理荒漠化的海胆和海藻产品——购买育肥海胆和保护藻场产地的水产品，为清除·再生活动注入资金
• 延续吃海藻的文化——消费海带、裙带菜、羊栖菜，是支撑藻场经济价值的根基
• 了解并参与——关注和支持各地的藻场保护组织、潜水清除活动与蓝碳项目
• 推动气候行动——遏制海水升温这一根本原因，就是最大的藻场保护

陆地的森林破坏在卫星照片上一目了然，海中森林的消失却在水面下悄然推进。可是，一场海星的疾病、一次洋流的改变，就能让数百公里的森林消失——这一事实告诉我们，海洋生态系统建立在何等精妙的平衡之上。捕捞海胆、育肥海胆、食用海胆，延续海藻文化——把人类的活动重新纳入海洋的循环，才是让海胆荒漠重归森林最可靠的路径。

在日本传统的里山，人们适度伐木、收集落叶，反而让森林保持丰饶。海也一样：人们持续采捕海胆、利用海藻，客观上支撑了藻场的健康。海底荒漠化的蔓延，也是对人海关系日渐疏远的时代敲响的警钟。从知晓海中森林故事的今天开始，餐桌上的一次选择，就能连接到远方海域的造林。