牡蛎让美国路易斯安那州免被水淹的原因
从船上望去，盐沼看起来是那么的纯净：云朵点缀的天空，棕蓝色的海水，金色绿色相间的草地。我们沿着海岸行驶时，一群白鹭被它们视野中唯一的人类惊起，飞向空中。后来，看到一只短吻鳄懒洋洋地躺在浅滩上，我同样吓了一跳。
如果你没有更多的了解，很容易认为湿地的世界是简单，稳定，静止的。这是错误的。盐沼是一种精巧复杂的生态系统，也是很重要的系统。在路易斯安那州，湿地面积占整个州面积的三分之一，这种景观起到了关键作用。这些沿着墨西哥湾起伏的草地支撑着路易斯安那州的海鲜产业，该州的海鲜产业规模仅次于阿拉斯加州，全美排名第二。这些湿地还建有重要的基础设施，比如从美国最大的原油进口港到田纳西州（Tennessee）诺克斯维尔（Knoxville）和华盛顿特区（Washington DC）的油气管道。 尽管关于这些湿地的确切作用尚有争议，但它们是抵御风暴潮、飓风和洪水的天然屏障。比洛克西沼泽（Biloxi Marsh）的湿地位于路易斯安那州东南部，是由河口、咸水湖和盐湖组成的网络，通向埃洛伊湾（Eloi Bay）、尚德卢尔海峡（Chandeleur Sound），最终通往墨西哥湾（Gulf of Mexico）。它甚至有助于保护45英里外的新奥尔良（New Orleans）。 比洛克西沼泽这样的湿地构成了路易斯安那州三分之一的土地。 盐沼也是一种变化迅速的地貌。从1932年到2016年，路易斯安那州平均每小时都有一块足球场大小的湿地被开阔水域覆盖。湿地减少的速度确实减慢了。现在每100分钟一个足球场大小的湿地被吞噬，而这个速度达到峰值时仅需34分钟。这在很大程度上是因为自2008年以来没有发生过大飓风。部分原因是恢复环境的活动。还有另外一个原因， “近年来，这一趋势有所减缓，但那是因为最脆弱的地方已经消失了，”路易斯安那州自然保护协会（Nature Conservancy of Louisiana）海岸和海洋保护主任布里奇（Seth Blitch）说。然而，这种放缓并不一定会持续下去。 这里的地貌一直在变化。但是如此巨大的土地流失是前所未有的，其中很大一个原因是密西西比河（Mississippi River）的堤坝。自上世纪30年代修建堤坝以来，该州湿地已经减少了四分之一：将近5100平方公里。这相当于特拉华州（Delaware），或者特立尼达和多巴哥（Trinidad and Tobago）的面积。如果状况持续下去，到2050年，路易斯安那州将再失去2600平方公里的土地——相当于罗德岛州（Rhode Island）或卢森堡（Luxembourg）的陆地面积。 “我的专业背景是生态学，所以我的第一反应是想到野生物种的栖息地正在缩减。但如果你退后一步，这个问题就远远超出了这个范围，”路易斯安那海岸恢复联盟（CRCL, Coalition to Restore Coastal Louisiana）的恢复项目主任阿比伯（Deb Abibou）说。“我们在这里面临的斗争并不仅仅意味着‘哦，我们的建筑用地减少了。’” “这意味着我们正在失去自然资源，我们的海鲜，我们的娱乐休闲，我们的工业，我们内陆社区的保护都依赖于这些资源。” 离开霍普代尔码头（Hopedale Marina ）大约45分钟后，我们停在一条平坦的草地沼泽上。它看起来就和我们前面几英里看到的海岸线差不多，但有两处不同。首先，少量的白色聚氯乙烯（PVC）杆点缀在泥滩与水面相接的地方。其次，由于我们在退潮时来到这里，所以可以看到这片沼泽地周围出现了一条黑色的边界线，离海岸约20英尺，就像护城河边上的防御工事。 这个防御工事到底效果如何，正是团队来这里要测试的。 路易斯安那海岸恢复联盟的拉塞尔（Christa Russell）和沃尔夫（Jenny Wolff）测量了牡蛎礁（图中左边的屏障）所保护的其中一个区域的侵蚀速度 (Credit: Amanda Ruggeri) 路易斯安那海岸恢复联盟的拉塞尔和沃尔夫穿着防水服和橡胶靴，从船上跳了下来，用卷尺量着草里一根白色杆子到水里一根杆子的距离。水里的那根杆子曾经也在陆地上：现在，它离陆地大约有2.5英尺。陆地已经完全碎裂了。 但好消息是碎裂的速度。 我们在船上上下起伏着， 看着溅满泥浆的沃尔夫和拉塞尔穿过草地向我们走来，布里奇说，“陆地的流失依然存在，但速度放慢了。” 经过几个月的数据收集，拉塞尔在新奥尔良的一个会议室里展示了第一年有价值的调查结果。这四个保护区平均损失了0.81米的土地。在其它四个测量地点，海岸线损失了1.54米。项目仍在初期阶段。但到目前为止，他们的项目已经使侵蚀速度减半。 在没有牡蛎礁的地方，海水变得波涛汹涌，侵蚀沼泽的速度是原来的两倍。 保护来自于环绕海岸线的黑色的“墙”。但是，尽管许多人造海堤都是用的混凝土或岩石，这条总长约0.8公里的海堤却不同：它完全由牡蛎壳构成。 这座牡蛎礁在2016年11月建成，是一个庞大的工程，也是路易斯安那海岸恢复联盟和路易斯安那州自然保护协会建成的第一座牡蛎礁。当地的26家餐馆，其中包括新奥尔良州的12家餐馆提供了77.1万公斤的牡蛎壳。这不是世界上唯一的牡蛎壳回收项目；在德克萨斯州、纽约、旧金山、切萨皮克湾（Chesapeake Bay）以及澳大利亚也有类似的项目。但考虑到世界各地被剥壳的牡蛎数量，这些项目显得相对较少。 阿尔诺德餐馆（Arnaud's）是为回收项目提供牡蛎壳的26家餐馆之一。 “早期，渔民和他们的买家有着更密切的关系，餐馆会把牡蛎壳还给他们的渔民。现在可能还有一两家餐馆还在这样做，”阿比伯说。“在剥壳的房子里，牡蛎壳通常会有一个最终归宿：它会被磨碎，用来喂鸡或者用来铺路。但在新奥尔良的餐馆里，大多数情况下，人们会把它们扔进垃圾填埋场。” 路易斯安那海岸恢复联盟的海岸科学家拉塞尔说得更直白。 “通常情况下，我们把牡蛎壳从水里拿出来却不放回去，这很荒谬，”她说。 年幼的牡蛎喜欢在其它牡蛎壳上安家、成长——就像图中这只一样。 被收集后，这些牡蛎壳被放置在阳光下晒了6个月，之后被漂白，确保没有食物颗粒和细菌残留。300多名志愿者把它们放进434个“篮子”。每个篮子的尺寸是1米乘1米乘2米，重1815公斤。它们被种入了蚝卵，即牡蛎幼体。最后，牡蛎壳通过驳船被运到了他们在沼泽地的新家。 牡蛎在另一家参与项目的餐馆"波旁屋"（Bourbon House）被剥壳；到目前为止，回收项目已经收集了330万公斤的牡蛎壳。 这个过程可能比浇注混凝土或铺设花岗岩更困难。但这是关键。“对于一个生态系统来说，平坦的混凝土区域并不能起到与此相同的作用，”拉塞尔告诉我。 她不假思索说出了原因。在水中的牡蛎壳显然与在垃圾填埋场里不同。牡蛎壳的凹陷和裂缝提供了额外的表面积，吸收波浪能量，与扁平结构相比对海岸线更能起到缓冲作用。它们也为较小的海洋生物提供保护。而且牡蛎壳允许水、细菌和藻类通过——这对沼泽来说至关重要，它们利用潮汐流来“呼吸”。 牡蛎礁在建造之前就已经播下了蚝卵，这也鼓励了牡蛎的生长。在过去的一年里，蚝卵已经成长为286只独立的活牡蛎：虽然不多，但多少有点。预期能加倍繁殖。 和混凝土或花岗岩相比，牡蛎壳构成的墙能带来更多益处 有活牡蛎存在的一个好处是珊瑚礁可以垂直生长，而且速度远快于海平面的预计上升速度。另一个好处是水过滤。每一个微小的牡蛎每天可以清洁多达50加仑的水，使它们成为海洋中最有效的滤水器。它们还能捕获和储存氮和磷。 在美国最大的河口系统中，所有这些都格外有帮助。7000年来，密西西比河（Mississippi River）一直自由地流动。它把沉积物一起冲刷带走，当沉积物堆积起来的时候，河流会改道，找到另一条通往墨西哥湾的路径。但当河堤筑起时，河水保持静止。现在所有的沉积物物都被冲向墨西哥湾，而不是沉积在河口。 在这张密西西比三角洲的图片中，新奥尔良在左上方，比洛克西沼泽在右上方，河流从左上方流向右下方。 这意味着，随着陆地自然下沉，就像河口的软沉积物一样，河口陆地不再得到补充。这是造成特拉华州大小的土地被墨西哥湾吞没的主要原因。讽刺的是，尽管修建堤坝是为了保护社区和工业免受强大的密西西比河的侵袭，现在却产生了反作用。失去的沼泽越多，路易斯安那居民对洪水、风暴和海平面上升所得到的保护就越少。对于三分之二住在海岸附近的居民来说，这尤其致命。 阿比伯把它描绘成防线。“在最远的一端，你有堰洲岛（barrier island）作为第一个缓冲区。然后是各种类型的沼泽和沿海森林，”她说。“如果你把所有自然的基础设施都从那里移走，那就只剩下我们的人造混凝土与大海抗衡。于是大自然就会获胜。” 2005年卡特里娜飓风（Hurricane Katrina）期间，新奥尔良周围50座防洪堤和防洪墙倒塌，三周后，它的防洪堤再次被丽塔飓风（Hurricane Rita）冲毁。 堤坝也意味着墨西哥湾的水是浑浊泥泞的。而农业的主要产物，污染物氮和磷正越来越多地从美国各地进入墨西哥湾。泥浆和毒素造成了生物无法存活的“死区”。植物减少，抓住土壤的根系也随之减少。因此造成了更多的土地流失。 动物也受到了影响：“当水真的如此浑浊时，水生植被和藻类都无法获得光线，”拉塞尔说。“所以它们都无法生长——这意味着依赖它们的物种只能去别的地方。” 牡蛎礁和湿地对此都有帮助。湿地可以在污染物进入墨西哥湾前将其吸收，按照污水净化厂完成相同的过程所需的花费，一英亩湿地可以吸收的污染物，净化厂需耗资3.5万美元到15万美元来处理。 一英亩湿地最多可以吸收净化厂需耗资15万美元来处理的污染物。 但是世界失去牡蛎礁的速度比失去沼泽地的速度还要快。自1900年以来，我们已经失去了世界上64%到71%的湿地。在全球范围内，85%的天然牡蛎礁由于过度捕捞、疾病、污染和栖息地的减少而消失或所剩无几。在墨西哥湾，这个数字稍好一些：50%到89%的野生牡蛎礁已经消失了。 在这种背景下，相对于铺设混凝土或花岗岩海堤或者(更有可能仍然)什么也不做，建造牡蛎礁对路易斯安那的湿地形成缓冲保护，似乎不再是一项繁重的任务。作为一种解决方案，它看起来很优雅。大自然通常是如此。 数据证实了这一点。一项研究表明，一公顷的牡蛎礁按照其创造的收益来计算，价值高达每年9.9万美元，比如为其他鱼类提供栖息地，及其对水质的作用，这还不包括收获那些牡蛎的价值。仅就洪水和风暴防护而言，牡蛎礁比堤坝更物有所值。2018年4月，一组科学家发表了对墨西哥湾地区正在进行的项目成本效益分析，从修建堤坝到恢复堰洲岛。用修建和维护成本对比洪水和风暴防护的效益进行了权衡，通过瑞士再保险公司(Swiss Re)与其合作伙伴开发的经济模型进行计算。(阅读更多：金融行业如何开发工具来计算气候变化的风险，以及这对气候恢复项目意味着什么)。 研究结果很明显。当然，只要效益成本比高于1，都被视为具有成本效益。仅在降低风险方面，堤坝的效益成本比为0.26；墨西哥湾西部的海滩补给再生为0.28。而恢复牡蛎群礁的效益成本比多出28倍，为7.34。恢复湿地呢？多出33倍，为8.72。唯一一个效益成本比更高的项目是沙袋，但只是因为成本过于低廉。但就降低整体风险而言，沙袋效益很低。 就像阿比伯说的：“我们不能只是建造堤坝，躲在它们后面。我们需要一个健康的沼泽和湿地帮我们把风险降到足够低的水平。” 在2017年的哈维飓风(Hurricane Harvey)期间，这种堤坝的收益与成本比还不到湿地恢复的三十分之一。 其次是渔业的总体价值。当然，像这样的牡蛎礁不是为收获牡蛎而建的。但通过支持生态系统，它们起到了帮助作用。在美国，大约75%的适销鱼类和双壳类动物依靠盐沼生存。在路易斯安那州，它们是美国48个州中最具生产力的商业捕鱼业的基础。路易斯安那州每年捕获5.44亿公斤的鱼。接下来是华盛顿州，捕获量为2.5亿公斤。仅牡蛎一项，路易斯安那州就占美国牡蛎产业的三分之一，螃蟹占四分之一。该州捕获的虾，比德克萨斯州、阿拉巴马州和佛罗里达州加起来还要多。如果湿地继续消失，如果墨西哥湾地区变成满是泥泞和毒物的沼泽，这个产业很可能也会消失。这将使超过16万个捕鱼工作岗位消失，更不用说对食品、餐馆和旅游业的连锁影响了。 人们常常在对经济的讨论中迷失，比如侵蚀或气候变化对人类意味着什么，这类栖息地本身有何等价值。非本地居民可能认不出这类名字饶舌的草：猪藤（hog cane）和三方形草（three-squre），盐生草（saltgrass）和厚岸草（glasswort），绳草（cordgrass）和黑草（black rush）。但它们本身奇怪、特殊、有价值。它们异乎寻常地顽强，从低氧浸透的土壤中向阳光生长。他们靠潮水生存。它们被淹没时，海洋会带来营养物质，清除腐烂，让鱼类安全的隐藏和产卵。 这个生态系统孕育了一长串的生物。这些草供养了几十种真菌和细菌以及80多种蜘蛛和昆虫。它们喂养螃蟹、虾、牡蛎、斑点鳟鱼、多须石首鱼、海龟和比目鱼，这些水生物又喂养了苍鹭、白鹭、琵鹭、林鹳、海滨麻雀和沼泽鹪鹩，这些鸟类帮助播撒草种子。海狸鼠、兔子、鹬和鸭子和短吻鳄也在此处藏身。失去海岸就有失去所有这一切的危险。 一只玫瑰色的琵鹭与一只海鸥在空中交叉飞过；沿着墨西哥湾筑巢的琵鹭正受到海岸侵蚀的威胁。 我们想给所有这些都贴上美元标签。在决定某样东西是否值得挽救之前，这一点尤其正确。特别是现在，不仅有行业统计数据，而且有新的精密模型来衡量诸如海岸侵蚀和洪水等事件的金融风险，这些我们都可以做到。但这只是故事的一部分。另一部分是当我们返回大陆的时候，我们周围的环境：白鹭拍打着翅膀，鱼儿来回游动，短吻鳄潜行捕猎，草随风摆动——也许还有小牡蛎随着潮水在我们下面移动，寻找新的礁石栖息和繁衍。 请访问 BBC Future阅读 英文原文。