麻烦之海:海洋生态系统发出了求救信号

哈维尔在康奈尔大学的实验室致力于研究珊瑚礁和海草床的健康和可持续性，特别是它们是如何受到气候变化引发的传染病爆发的影响的。作为全球海洋生态保护运动的领军人物，哈维尔领导了一个由世界银行资助的项目，研究珊瑚礁作为一种经济资源的可持续性，参与撰写了美国政府2014年气候变化报告的一章，并帮助起草了联邦立法(于2015年推出，该法案将为研究海洋疾病爆发提供紧急资金。2018年2月，她的研究受到了英国查尔斯王子的关注，他注意到了哈维尔是其高级作者的一篇论文的发现。在伦敦鱼贩大厅纪念国际珊瑚礁年的演讲中，王子谴责了漂白、破坏性捕鱼和陆地污染等问题。

“如果这还不够，女士们和先生们，”查尔斯王子说：“我们现在明白海洋中塑料的祸害导致致死珊瑚疾病的快速增加。”

这项工作等等，是哈尔维尔最近的近期的主题，海洋爆发：面对加州大学的春季出版的海洋病的上升潮流。在其中，她描述了疾病如何袭击了四种类型的海洋生活：鲍鱼，珊瑚，三文鱼和海星。正如她解释一下，人类驱动的因素像塑料污染和水温上升的因素都使微生物能够 - 她称之为“海洋中的这些微小的怪物” - 不仅是海洋生物，而且整个行业（如渔业和旅游）甚至人类生活有风险。“The battle between hosts and pathogens is age-old—it’s a normal process—but this warming, coupled with a lot of other things that have been going on in the ocean is giving the edge to the microbes, who can evolve and grow so much faster in warmer waters,” Harvell says. “So we’re tipping the balance—and man, are these microorganisms capable of taking advantage of it. Almost all the outbreaks we’ve studied are accelerated or fueled by warming.”

Harvell通过来自华盛顿州圣胡安岛的西岸的视频会议与CAM与CAM与CAM与CAM与CAM与CAM交谈，那里的房子的视野直接延伸到加拿大。Harvell每年花在岛上的一部分，位于西雅图两小时;她在秋季学期的山上，在春天领导了一个程序，将康奈尔本科队前往夏威夷大岛屿和圣胡安岛的星期五港口海洋实验室，用于海洋学和海洋无脊椎动物的生物学。Much of each summer is spent conducting research in the waters off North America’s Pacific coast—the day before, she was out with a Smithsonian team using drones to map and assess the health of local seagrass beds, in decline since a marine heat wave spurred disease outbreaks several years ago—which she has been studying since her grad student days.

太平洋水域一场毁灭性的流行病引发了海洋爆发:2013年秋季开始的海星大规模死亡，导致至少20种海星严重死亡。就像Harvell说的，“从墨西哥边境一直到阿拉斯加的阿留申群岛”，以及三个主要的公共水族馆中被圈养的恒星的数量，影响了它们整个栖息地的范围，这种爆发成为了历史上同类物种中规模最大的一次。(阿肯色州的一个六年级班的学生非常失望，他们给哈维尔的实验室寄了一张400美元的支票来资助研究。)正如哈维尔在书中所描述的那样——《福布斯》杂志的一篇评论把这一章比作惊悚小说——她在加州参加会议时，一位同事打电话报告了西雅图阿尔基海滩的可怕场景。哈维尔和她的丈夫(海洋学家查尔斯·格林，康奈尔大学地球和大气科学教授)迅速登上飞机前往该地点。“我们看到四颗紫色的星星聚集在一起，一半在水里，手臂扭曲，有小损伤;我们会逐渐认识到这些是消瘦症的迹象，”Harvell写道。“当我们沿着水边行走时，我们发现了越来越多的手臂和恒星的一部分。我意识到，带着一种恶心的感觉，海滩上到处都是它们。很多人显然已经死了，但偶尔，我们会发现有一个人的管脚在移动，或者一颗星的手臂正在脱离身体，自己走掉。 It was so unreal and unnerving.”

由于Harvell继续描述，实验室实验和现场研究最终确定了一种病毒，因为可能的罪魁祸首 - 并确定伤亡人员在加热水域中较重。虽然一些海星物种产生了抗性，但它们的数字开始反弹，一个重要的善良 - 向日葵恒星，这可能会长大到了人孔覆盖的大小，并且最多可容纳二十二个武器 - 在该地区的所有人都消失了。因为向日葵恒星是让猎物像海胆的控制，他们的缺席会产生重大影响。哈维尔解释说：“在加利福尼亚州，在加利福尼亚州温暖的地方，在许多地点上没有向日葵恒星，并且巨大的海胆已经割下了海带床，这是重要的栖息地，”Harvell解释道。“所以它是一个超出平衡的系统，由这些微小的怪物 - 海洋中的微生物驱动。”

这项海星研究的结果于2019年1月发表在《科学进展》杂志上——在此之前一年，哈维尔和他的同事发表的另一篇关于塑料垃圾和海洋疾病之间联系的重要论文也同样成为了新闻头条。尽管环保主义者和非专业人员都已经担心塑料的危害海洋动物由于在某种程度上,像一个病毒视频的图像的海龟稻草塞在其2018年1月nostril-the论文,发表在《科学》表明,它也损害海洋更阴险的方式。在对东南亚超过12.4万颗珊瑚的研究中(查尔斯王子引用了这项研究)，研究人员在与塑料垃圾接触的珊瑚中发现了89%的疾病，相比之下，与塑料垃圾接触的珊瑚中只有4%患病。“薯片袋、一次性塑料袋、塑料瓶——这些东西挤在珊瑚礁上，”哈维尔说，“它们在珊瑚上造成了小擦伤，让感染得以进入。”或者它们甚至传播感染;很多塑料真的很脏。”

尽管这些发现令人沮丧，但哈维尔表示，我们有理由感到乐观。

虽然解决气候变化的根本原因是一项艰巨的任务，但塑料造成的危害可以通过适当的废物管理的直接手段来减轻。(正如她在书中指出的那样，研究人员在印度尼西亚周围海域发现的塑料是澳大利亚周围海域的50多倍，而澳大利亚的垃圾处理方式要优越得多。)事实上，从《纽约时报》到BBC再到美国国家公共广播公司，报纸得到了如此多的报道，这是一个积极的信号。“我们很高兴海洋健康终于得到了它所需要的关注，”她写道。“虽然制定海洋政策不是我们目前的工作，但做一个相关的、强有力的科学，为政策变化创造基础，我们已经打了一个本垒打。”

另一种潜在的有希望改善海洋健康的途径，即哈尔维尔支持书中：海草床的保护和扩展，她和她的同事们已经发现是一种自然过滤器，从水中除去病原体。这项工作受到印度尼西亚的研究之旅，在此期间，哈维尔和她的队友因痢疾而堕落，并且不得不削减访问。They later returned, determined to learn what had made them sick, and found that the water they’d been diving in was contaminated with human sewage—but that levels of harmful bacteria (including those that cause diarrhea, meningitis, tetanus, and cholera) were dramatically reduced in seagrass meadows. Furthermore, corals located among seagrass were less likely to be diseased, establishing what Harvell calls a “critical link between human and coral health.” As she writes:

“这给了我们一个积极和实用的方向。如果我们保存和保护的海草床。。。我们可以缓慢对海洋健康的恶化，并且可能会阻止一些人类疾病，即使在这些污水污染的岛屿这样的偏远地区。“

海洋爆发是Harvell的第二本书;她的第一个是2016年的玻璃海洋，探索了她的工作作为康奈尔的康奈尔集合的策展人，这是一个570个错综复杂，高准确的海洋生物雕塑的动物园。由一群德累斯顿玻璃制作人的父子队在十九世纪制作，他们是大学购买作为教学工具，在创始总统安德鲁迪克森怀特。The book—which Smithsonian called one of the year’s top “art-meets-science” releases—details not only the collection and its history but Harvell’s attempts to find living examples of the animals the sculptures depict, in an era when climate change and other factors have put habitats at risk.

持续的努力也是脆弱的遗产的主题，由演员和活动家Ted Danson叙述的2015年短片，由David Brown'83，长期的环境视频摄像师和Harvell Collaborator指导。第三十分钟的电影，哈维尔和棕色最终希望扩展到一个全长的电影中，包括哈尔维尔的镜头搜索Blaschka生物的现实生活版本 - 例如，在水中寻找常见的章鱼（章鱼寻常）夏威夷，同时编年努力恢复损坏的生物的Blaschka雕塑。

这部电影还详述了对海洋生活的威胁，并指出在工业革命之前制造的模型迎来了化石燃料，导致二氧化碳水平增加，因此水温更高 - 提供更多原始生态系统的时间胶囊。在电影中最令人痛苦的图像中：海滩的镜头与塑料垃圾一起散系，并被一个毁灭性练习摧毁的印度尼西亚珊瑚礁的令人困扰，其中渔民将炸药放入水中震动他们的猎物。“我去过的最后一次国际珊瑚礁会议，有泪水的人，我是其中之一，”哈维尔说，反思全世界珊瑚礁的整体状态。“谈论令人沮丧 - 看到这些海洋的大教堂，最美丽，鼓舞人心，令人兴奋的生物多样性令人震惊的基础被杀死，主要是气候变化。但我们不能只是坐在周围，沮丧。我们需要向前迈进 - 做我们可以更好地制作的事情。“

本文最初发表于《康奈尔校友杂志》。