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美国加州大学圣塔芭芭拉分校最新研究发现，一种体长仅约指甲大小的沙蚤类甲壳动物，正在以惊人的效率改变加州海滩地貌。研究显示，这些生活在海岸沙滩上的小型生物每天可在每米海岸线上搬运多达50公斤沙子，其长期累计的搬沙规模甚至能够与南加州部分河流输送的沉积物总量相当。
相关研究发表在《地球物理研究杂志：地表》上。研究对象为广泛生活于加州海岸的沙跳虾属动物（Megalorchestia spp.）。这些外形类似小虾的端足类甲壳动物主要以被海浪冲上岸的海藻为食，通常白天躲藏在沙层或海藻堆下，夜晚则出来活动并挖掘新的洞穴。
研究团队发现，这些看似不起眼的小生物实际上拥有极强的扰动沉积物能力。科研人员测算，在部分海滩区域，它们每天可在每米海岸线上挖出并搬运约50公斤沙子，折合约110磅。若将这一数据扩展到更长的海岸线范围，整体搬运量已经能够与部分南加州主要河流输送的沉积物规模以及沿岸洋流搬运的沙量相提并论。
加州大学圣塔芭芭拉分校海洋科学家戴维·哈伯德表示，这些生物可能拥有地球上已知最高水平的生物扰动速率之一。所谓生物扰动，是指生物通过活动对沉积物进行翻动、混合和重新分布的过程。
研究团队指出，人们通常认为海滩地貌主要由海浪、洋流、潮汐和风力塑造。事实上，海滩只是更大沉积物循环体系中的一个组成部分。来自河流、溪流、海岸悬崖和沙丘的沉积物不断被输送到海岸，而这些沉积物随后又被海浪和洋流重新搬运。科学界长期关注这些物理过程，但生活在沙层中的动物对海岸演化的影响长期被低估。
这项研究最初源于物理地理学家蒂姆·巴克斯特的兴趣。在从英国前往加州大学圣塔芭芭拉分校开展博士后研究期间，他注意到当地海滩上大量存在沙跳虾类动物，并开始思考这些生物究竟能挖掘多少沙子，以及它们对海岸沉积系统意味着什么。
为了获得准确数据，研究团队在圣塔芭芭拉附近的伊斯拉维斯塔海滩进行了现场实验。研究人员在涨潮结束后于沙跳虾最活跃的区域布设了21个观测样地，并将金属框嵌入沙面。经过一夜等待后，他们返回现场收集动物挖掘形成的沙堆，并对其进行干燥和称重分析。
结果让研究团队感到震惊。部分实验区域中的金属框甚至被重新堆积的沙子完全掩埋。采样数据显示，平均每个样地中约有26只沙跳虾，而每米海岸线范围内的总数量约为21450只。仅在一个夜晚，这些动物平均就能搬运约38公斤干沙，而最活跃区域的搬运量可达到50公斤。
进一步分析显示，每只沙跳虾每次挖掘的新洞穴所搬运的沙量，超过其自身重量的10倍。与许多长期使用固定洞穴的穴居动物不同，沙跳虾几乎每天都会放弃旧洞穴，重新挖掘新的栖身处，因此持续不断地翻动和重新分配海滩沉积物。
这些动物通常生活在潮湿但不会被海水长期浸没的沙层区域。研究人员将这一区域称为海滩上的“黄金地带”。这里的沙层湿度恰到好处，既不会因过于潮湿而坍塌，也不会像高处干沙那样松散，因此非常适合它们建造临时洞穴。
研究团队结合八年来的监测数据估算认为，仅南加州约25公里海岸线上的沙跳虾活动，每天就能够搬运超过310吨沙子。这一数字远远超出人们以往对这些小型甲壳动物生态作用的认知。
研究人员表示，这项发现说明动物行为在海岸沉积物循环中的作用可能被严重低估。未来在评估海岸侵蚀、海滩稳定性以及海岸生态系统管理时，除了传统的波浪和洋流因素之外，科学家或许也需要将这些微小却高效的“海滩工程师”纳入考虑范围。
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