飓风摧毁了红树林，但也促进了红树林的繁茂

2017 年 9 月 10 日，飓风伊尔玛以 3 级飓风的强度登陆佛罗里达州西南部，风速达到每小时 115 英里，席卷了海岸。沿途，飓风席卷了大沼泽地国家公园的红树林，刮掉了树叶，将整棵树连根拔起或折断。但这场自然灾害也带来了一线希望：风暴潮席卷而来，形成了一层富含养分的细腻灰色土壤。

科学家于 2 月 18 日在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上报告称，这层沉积物似乎对红树林有益，因为它为红树林的根部提供了养分，并有助于提高土壤海拔。研究结果表明，袭击红树林的飓风也帮助这些森林抵御海平面上升，并提供养分，使树木在风暴后恢复生机。

“这些飓风是红树林系统进化而来，可以抵御或应对的，”史密森尼环境研究中心高级科学家伊尔卡·费勒 (Ilka Feller) 表示，他没有参与这项新研究。“即使这些风暴摧毁了这些森林，它们也能很快恢复。”

红树林生长在亚热带和热带海岸线陆地与海洋之间的屏障上，经常随着潮水涨落而被淹没。这些生态系统易受到人类发展的侵蚀和从海洋席卷而来的风暴的侵袭。然而，科学家也看到了它们恢复力的证据，迈阿密佛罗里达国际大学的湿地生态学家、新研究的共同作者 Edward Castañeda-Moya 表示。他的团队 20 年来一直在追踪大沼泽地国家公园河口的红树林。2005 年飓风威尔玛袭击佛罗里达州后，他们发现国家公园海岸线上 90% 以上的红树林都掉了叶子。然而，风暴也带来了富含营养的沉积物，森林在大约 5 年内重新长出了茂密的树冠。

飓风伊尔玛袭击几个月后，卡斯塔涅达-莫亚和他的同事前往大沼泽地的西南部地区评估损失并收集土壤样本。他们发现，风暴潮在沿海地区高达 9 英尺，将富含营养磷的沉积物从墨西哥湾冲到了内陆六英里处。虽然生长在海岸线附近的红树林受到风暴的打击最严重，但它们也获得了最多的营养物质；这些地区新沉积层的磷含量是下面旧土壤的两倍。

飓风伊尔玛带来的新沉积物也使周围的土壤增厚了一英寸半。这听起来可能不多，但这是这些红树林在一年中积累的土壤量的 14.4 倍。

“部分矿物沉积物将被侵蚀，但红树林地区的海拔将净增加，”卡斯塔涅达-莫亚说。这一点至关重要，因为红树林与海平面上升不断斗争，而过去十年来，佛罗里达州南部的海平面上升速度急剧加快。“它们需要跟上海平面上升的步伐；如果不这样做，它们就会被淹没。”

加州大学洛杉矶分校的海岸地理学家凯尔·卡瓦诺 (Kyle Cavanaugh) 表示，这些新发现有力地证明了飓风携带的沉积物如何帮助湿地在海平面上升的情况下屹立不倒，但他并未参与这项研究。

“我们还需要研究飓风扰动的严重程度如何影响这些过程，”他在一封电子邮件中告诉《大众科学》。飓风威尔玛和伊尔玛袭击大沼泽地时都是 3 级风暴；更猛烈的 4 级和 5 级风暴可能不会像强度较低的风暴那样对养分和土壤海拔产生同样的影响。

费勒指出，由于气候变化，大型飓风预计将变得更加频繁。“随着风暴频率和强度的增加，森林能在风暴后恢复并重建吗？”她说。“随着气候变化，这可能吗？”

卡斯塔涅达-莫亚担心，接二连三的暴风雨也可能危及红树林。“森林需要时间，”他说。“如果你得了流感，你需要时间来恢复；如果你下个月再次得了流感，情况就会更加艰难。这个沿海生态系统的情况也一样。”

他和同事将继续追踪大沼泽地的红树林如何从飓风伊尔玛和其他风暴中恢复过来。这些沿海森林为人类提供了许多赖以生存的服务——它们为海岸线提供缓冲，防止侵蚀，改善水质，为有商业价值的鱼类和甲壳类动物提供庇护，并储存原本会以温室气体形式漂浮在大气中的碳。卡斯塔涅达-莫亚说，了解飓风如何影响这些独特的生态系统将使科学家了解它们未来的恢复能力。