จากออสเตรเลียไปจนถึงอาร์กติก ป่าสาหร่ายทะเลกำลังหายไปเมื่อมหาสมุทรร้อนขึ้น แต่ในบางสถานที่ เช่น ในน่านน้ำที่เย็นยะเยือกนอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของอังกฤษ ระบบนิเวศของสาหร่ายเคลป์ที่กำลังดิ้นรนนั้นไม่ได้พังทลายลงอย่างสิ้นเชิง แทนที่มันจะถูกแทนที่ ตลอด 80 ปีที่ผ่านมา ป่าที่อุดมสมบูรณ์ครั้งหนึ่งของสาหร่ายทะเลน้ำเย็นLaminaria hyperborea ได้ถูกแทนที่อย่างช้าๆ โดย L. ochroleucaลูกพี่ลูกน้องน้ำอุ่นของมัน นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าสิ่งมีชีวิตหน้าใหม่กำลังเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศอย่างไร แต่ Daniel Smale นักนิเวศวิทยาทางทะเลกำลังดำน้ำเพื่อค้นหาคำตอบ
Smale เติบโตขึ้นมาดำน้ำดูปะการังน้ำเหล่านี้ เขาเฝ้าสังเกตความเปลี่ยนแปลงของป่าสาหร่ายเคลป์อย่างช้าๆ มาเกือบสามทศวรรษแล้ว ครั้งแรกเมื่อเป็นวัยรุ่นที่ดำน้ำดูปูแมงมุมอย่างอิสระ จากนั้นเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่สำรวจระบบนิเวศ บางจุดที่ครั้งหนึ่งเคยเต็มไปด้วยชีวิต ตอนนี้รู้สึกแตกต่างออกไป เขากล่าว ไม่ไร้ชีวิตแต่คึกคักน้อยลง—มีชีวิตชีวาน้อยลงเล็กน้อย
ในฐานะที่เป็นสายพันธุ์พื้นฐานในป่าสาหร่ายเคลป์ สาหร่ายทะเลมีโครงสร้างและแหล่งที่อยู่อาศัยที่อยู่ภายใต้ระบบนิเวศ ชนิดของสาหร่ายทะเลส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่อาศัยอยู่ที่นั่นและวิธีการใช้สารอาหาร ในขณะที่มีการวิจัยมากมายเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อป่าเคลป์หายไป แต่ก็ยังมีการดำเนินการเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อสาหร่ายชนิดหนึ่งถูกแทนที่ด้วยชนิดอื่น Smale ซึ่งปัจจุบันทำงานที่ Marine Biological Association of the United Kingdom กล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ไม่สามารถตรวจพบหรือมองข้ามได้
เพื่อแยกแยะว่าระบบนิเวศตอบสนองอย่างไรเมื่อมีสาหร่ายทะเลชนิดใหม่เข้ามาในเมือง Smale ในการศึกษาใหม่ได้เปรียบเทียบป่าสาหร่ายเคลป์ที่สี่แห่งทางตะวันตกเฉียงใต้ของอังกฤษกับอีกสองแห่งในสกอตแลนด์ ที่ซึ่งน้ำเย็นกว่าและสาหร่ายน้ำอุ่นยังไม่มี คืบคลานเข้ามา งานแสดงให้เห็นว่าการแทนที่L. hyperboreaด้วยL. ochroleucaสามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในระบบนิเวศโดยพื้นฐานและตัดความอุดมสมบูรณ์ของชีวิตในป่าสาหร่ายทะเล
ในขณะที่การศึกษาของเขามุ่งเน้นไปที่สาหร่ายสองชนิดและสถานที่ศึกษาบางแห่ง Smale กล่าวว่ากระบวนการทั่วไปของสาหร่ายทะเลชนิดใหม่ที่รุกล้ำเข้ามาในประวัติศาสตร์ที่มีอำนาจเหนือกว่านั้นน่าจะเล่นซ่อนเร้นตามแนวชายฝั่งหลายแห่ง
การลดลงอย่างรวดเร็วสามารถอธิบายได้ด้วยความจริงที่ว่าL. hyperboreaเป็นเจ้าภาพที่ยอดเยี่ยม ลักษณะที่ค่อนข้างผิดปกติของสาหร่ายทะเลคือสนับสนุนการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีแดงบนพื้นผิวยางสีน้ำตาลอย่างแข็งแกร่ง ในทางกลับกัน สาหร่ายสีแดงเหล่านี้สนับสนุนชุมชนที่เจริญรุ่งเรืองของหนอนและหอยทาก หอย และดาวทะเลที่เลี้ยงปลาและสัตว์ที่หิวโหยอื่นๆ ในทางตรงกันข้าม สาหร่ายน้ำอุ่นL. ochroleucaมีชีวิตที่เติบโตน้อยลงและอยู่รอบๆ
ในห้องปฏิบัติการที่ทำการตรวจสอบสาหร่ายทะเลที่เก็บมาจากสถานที่ศึกษา Smale และเพื่อนร่วมงานของเขาได้แสดงให้เห็นว่าการแทนที่สาหร่ายเคลป์หนึ่งด้วยอีกสาหร่ายหนึ่งนำไปสู่ความแตกต่างอย่างมากในความหลากหลายทางชีวภาพของระบบนิเวศ พวกเขาพบว่าสาหร่ายทะเลน้ำเย็นสามารถรองรับสาหร่ายสีแดงแต่ละชนิดได้มากถึง 50 กรัม ในทางตรงกันข้าม สาหร่ายน้ำอุ่นแทบไม่มีเลย ความแตกต่างนี้แปลขึ้นในห่วงโซ่อาหาร สาหร่ายทะเลน้ำเย็นรองรับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังได้มากถึง 375 ตัวต่อตัว ในขณะที่สาหร่ายทะเลน้ำอุ่นที่มีขนาดใกล้เคียงกันจะมีค่าสูงสุดที่ 25
ความแตกต่างนี้ก็ชัดเจนในสนามเช่นกัน ไซต์ควบคุมของสกอตแลนด์ ที่ถูกครอบงำโดยL. hyperboreaมีสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมากประมาณห้าเท่าของไซต์ภาษาอังกฤษที่มีL. ochroleuca เนื่องจากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเหล่านี้เป็นอาหารของปลาและสัตว์ชนิดอื่นๆ
Jarrett Byrnes นักชีววิทยาทางทะเลจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ บอสตัน ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าวว่า “ความคิดที่ว่าการเปลี่ยนจากสายพันธุ์หนึ่งไปเป็นอีกสายพันธุ์ที่ใกล้เคียงกันสามารถมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งเช่นนี้ “เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งซึ่งสามารถขยายได้เมื่อคุณก้าวไปสู่ห่วงโซ่อาหาร”
เนื่องจากการแลกเปลี่ยนชนิดพันธุ์สาหร่ายเคลป์มีการศึกษาน้อยกว่าการสูญเสียป่าของสาหร่ายเคลป์อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ผลกระทบระยะยาวทั้งหมดต่อทุกสิ่งตั้งแต่การประมงชายฝั่งไปจนถึงการกักเก็บคาร์บอนยังไม่ทราบ
Byrnes กล่าวว่า “มันเปิดกว้างสู่การวิจัยมากมายที่ต้องทำในขณะที่เราเฝ้าดูการเปลี่ยนแปลงของโลกของเรา”
