红树林可以帮人类抵挡海啸？

红树林，被称作“海岸卫士”。但是如果你看到红树林的图片，你肯定会觉得有些疑惑，明明是绿色的树，为什么要叫红树林？而且这些树看起来普普通通的，为什么会被称作海岸卫士？

红树并不红，图片来源：Wikipedia

今天我们就来说一说这些红树。

红树是“内在的红”

红树林里的树之所以会被称作“红树”，跟它们体内的一种物质有关，这种物质就是单宁。

单宁。又称鞣酸，其实是一大类物质的统称，这些物质并不是红树特有的。很多植物体内都有单宁，比如我们吃的柿子感觉很涩嘴，正是单宁在起作用。另外，茶、葡萄皮等等东西里面，都含有比较多的单宁。

红树浑身上下也都含有比较高含量的单宁。而单宁这种物质暴露在空气中，被氧化之后会变成红色、红褐色的东西。因为这个特点，人们才把它们称作红树，有些地方的人甚至用红树的树汁作为红色染料。

高浓度的单宁能够防止植物被别的动物啃食，比如青柿子里面含有高浓度的单宁，就可以防止柿子在成熟之前被动物吃掉。

另外，它还可以帮助植物对抗紫外线，防止被晒伤，能够帮助植物对抗细菌感染，可以说它是一种“多功能”物质。

红树当然也有防晒、防止被啃食、抗细菌感染的需求，但更重要的是，红树特殊的生存环境，也让它们比一般植物更需要单宁。

红树林生长的地方就在海边的潮间带里，这里时不时就会被海水淹没。海水盐度很高，普通植物如果直接暴露在这样高盐度的环境里，细胞很容易失水死亡。单宁有很好的聚盐性，简单地说，它们能够提高植物细胞的渗透压，对抗高盐度环境。

除了靠单宁，红树还进化出了一系列其他的本领，帮助自己适应高盐环境。

有一些红树能够直接从海水里分离淡水。比如，一种叫红海榄（Rhizophora stylosa）的植物，它的根部就可以将海水中的氯离子和钠离子阻挡在外，只吸收水分子，简直就是天然的海水淡化工厂。

图片来源：参考文献1

除了将海水中的盐分抵挡在植物体外，有些红树还进化出了泌盐能力，也就是说，它们能将体内多余的盐分聚集起来，然后通过叶子上的小孔排出高浓度的盐水。这些盐水被晒干之后，往往会在叶子上留下一块一块的盐粒结晶。

海茄冬（Avicennia marina）叶子上的盐粒结晶，图片来源：Wikipedia

有意思的是有些植物还进化出了“牺牲叶”。这些植物会把体内多余的盐分一起集中到某些叶子里，当盐分达到一定的程度之后，这些叶子会主动脱离树木。所以这个名字非常形象，牺牲叶真的是“牺牲”了自己，保护了整棵大树。

缺氧

红树们不仅仅要面对高盐的问题，它们还要面对另一项艰巨的挑战——缺氧。

红树林所在的地方泥土常年会被海水淹没，一般植物的根在这里根本没有办法获取氧气，分分钟就泡烂了。

为了适应这样低氧的环境，红树进化出了特殊的根系结构。按照功能，红树的根可以粗略地分成两种类型。

一种是支撑根，顾名思义，它主要起的就是支撑整株植物的功能。另一种根叫呼吸根，这些呼吸根一方面也能起到一定的支撑作用。但另一方面，它们会有一些分支伸出水面，从水面上获取氧气，并通过根系里的管道，把氧气输送到红树的其他部分，特别是在水面以下的根系部分，确保植物不会“烂根”。

红树的气生根，图片来源：Wikipedia

当然了，因为生存的环境极其严酷，红树还进化出了一种特殊的繁殖方式——胎生。绝大部分植物在产生种子之后，种子会离开植物母体，自己在地里生根发芽。

但是红树的种子如果直接落到淤泥里，很容易被海水淹没，刚长出来的小树苗也很容易缺氧而死。

为了提高后代的存活率，有些红树在产生后代之后，会让后代继续在母树上生长一段时间，等长到一定的大小了，它们才会落入海水中。

这些落入水中的幼苗往往可以随着海流漂往远方，找到合适的生存环境之后，它们才会生根，长成大树。

抵抗风暴

我们知道了红树生存的环境非常恶劣，也知道了它们应对极端环境的生存本领，但为什么这些树会被称作“海岸卫士”呢？

这同样跟红树生存的地方有关。

2011年全球红树林分布，图片来源：Wikipedia

因为红树生活在潮间带地区，在这里海浪会不断拍打侵蚀陆地。虽然会造就一些特殊的海岸侵蚀地貌奇观，但也会给人类的生活带来一系列问题。

比如，海浪侵蚀会直接破坏沿海居民的房子或者房子的地基，让这些房子不再适合居住。

印度海岸侵蚀严重的海岸线，图片来源：Wikipedia

为了更好地理解红树林的保护作用，我们先从一个比较极端的案例说起。

很多人可能还记得，在2004年，印度洋发生了一场巨大的地震，根据推测，这次地震的矩震级达到了9.1到9.3级，这是人类有记录以来震级最大的地震之一。

这次地震在印度洋的海面上引起了一场超级海啸，在印度尼西亚的苏门答腊岛附近，甚至出现了30多米高的巨浪。除了印度尼西亚，印度、斯里兰卡、泰国、马来西亚等国也都受到了严重的破坏，地震和海啸总共夺去了30多万人的性命。

地震和海啸发生之后，人们在统计受灾地区状况的时候，发现了一个奇怪的现象。在一些相邻的村子里，海啸造成的破坏完全不一样。

比如在泰国有两个相距很近的渔村，受到海啸的冲击之后，其中一个村子里的房屋损毁严重，有很多人丧生。而另一个村子里几乎没有人受伤。

按理说在海啸在抵达这两个村子时，携带的能量是差不多的，为什么后果相差这么大？

后来在调查中发现，这两个村子最大的差异，就是有无红树林的保护。受灾严重的村子已经砍伐掉了大量的红树林，把这些地方改成了养虾场。失去了红树林的保护，海浪直接冲进了村子，造成了严重的破坏。

而另一个村子保留了大量的红树林，海啸的大部分能量被红树林给分散了，可以说是红树林保护了村子里的人和财产。

从这个例子里你也能看出来，红树林能够有效地缓解海浪对海岸的侵蚀。在海啸、风暴潮这些极端情况下保护沿岸居民的生命财产安全。

在非极端天气下，红树庞杂的根系和茂密的枝叶同样可以抵挡海浪的冲刷，保护沿岸的土地不被侵蚀。

除此之外，红树林能对人类排放的污水起到净化作用，为沿海的生物提供栖息地。而近些年的研究也发现，红树林是海洋重要的碳汇，在红树林脚下的淤泥里，封存着大量的二氧化碳，所以也有人把红树林和海草床、珊瑚礁共同称作“海洋之肺”。

在我国靠南的海边，也有红树林的分布。在过去，人们没有意识到红树林的重要性，很多地方都把红树林砍伐掉了，建起了养殖场。

但现在，人们意识到了我们需要红树林来保护海岸线，需要红树林帮助我们吸收封存大气中过量的二氧化碳，于是开始保护和恢复红树林。

甚至也有研究者在研究如何在北方的海岸线上也种上红树林，让它们也成为北方海岸线的“卫士”。希望在人们的努力下，这些红树林覆盖率能够尽快恢复到被破坏前的水平，继续做人类安全和地球环境的“卫士”。

参考文献：

[1] 林益明, 向平, 林鹏. 红树林单宁的研究进展[J]. 海洋科学, 2005, 29(003): 59-63.

[2] Kim K, Seo E, Chang S K, et al. Novel water filtration of saline water in the outermost layer of mangrove roots[J]. Scientific reports, 2016, 6(1): 20426.

作者：代丽 科普作者

审核：张珊珊 泉州师范学院 海洋生态学 副教授

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