一种我们很少见的生物正在改变地球。入侵性蚯蚓原产于欧洲，已遍布世界各地的温带和热带土壤，现在正开始侵入更寒冷的栖息地。
本周在美国地球物理联盟秋季会议上提出的一项新研究项目，记录了这些生物在阿拉斯加的蔓延。它们在当地寒冷森林中的繁殖引发了人们对蚯蚓可能迅速改变这些生态系统的担忧，削弱了它们在落叶层中储存碳的能力。“我们一直认为[蚯蚓]是有益于农业和园艺的生物，”明尼苏达大学土壤科学家Kyungsoo Yoo说。“但我们才刚刚开始了解它们入侵后的影响。”
直到最近，蚯蚓的入侵还 在很大程度上未被注意到，这些生物悄悄地扩散开来。当渔民将它们用作鱼饵，园丁将它们引入土壤，或者旅行者无意中让它们搭乘汽车轮胎的便车时，这些无脊椎动物就会进入新的环境。
有许多种类的蠕虫，但最令人担忧的是“地球工程”类，包括夜蚯蚓（常用于鱼饵的类型）。夜蚯蚓垂直挖掘，将它们吃掉的植物材料带入土壤深处。其他蠕虫，如红蚯蚓（Lumbricus rubellus），则更多地横向挖掘。这些“地球工程师”的进食和挖掘分解了土壤中的植物物质，将叶片和木质部分转化为土壤，并释放出曾经被束缚在有机物中的养分。本质上，蠕虫加速了分解过程，这对于习惯于缓慢进行的生态系统来说可能是一件坏事。“这就是为什么我们称它们为工程师，”Yoo说。“它们重塑了它们的环境。”
在之前的工作中，Yoo记录了入侵性蚯蚓在明尼苏达州寒冷森林中的扩散，但他想知道它们是否也成功地向北迁移到阿拉斯加，并开始改变那里的生态系统。为了知道在哪里寻找，他们采访了生物学家和当地居民，以确定在哪里发现了蚯蚓。然后，他们重点关注了大约20个地点，包括花园和船码头。他们研究了使用夜蚯蚓作鱼饵的捕鱼点附近的土壤，以及没有使用鱼饵的地点，以确定鱼饵是否确实是来源。Yoo和他的团队会在每个地点旁边开始挖掘，然后向外移动，大约每30英尺调查一次土壤，看看有什么蚯蚓。
他们的研究表明，该州正开始出现蚯蚓入侵的迹象，尽管目前蚯蚓主要局限于南部沿海地区。在Talkeetna镇一带，这些“地球工程师”明显地从船运点向森林方向蔓延；研究人员发现在船码头蚯蚓数量很多，然后逐渐向外减少。进一步支持了鱼饵是罪魁祸首的论点，Yoo和他的团队没有在传统上使用鲑鱼卵而非蚯蚓作鱼饵的捕鱼区附近发现蚯蚓热点。然而，在北部，引入的蚯蚓很少能够存活，即使有也极少。在费尔班克斯附近，蚯蚓仅限于小区域，如朝南的花园或温泉附近；其他地方的环境太冷，无法生存。
有些地方没有蚯蚓，因为它们无法生存。在费尔班克斯，有些蚯蚓能够生存，因为花园里有局部较温暖的土壤。朝南的花园，或者紧邻建筑物的花坛。
在船运码头附近，蚯蚓已经极大地改变了土壤。距离一个码头200英尺处，土壤的落叶层（由树叶和其他死亡植物物质组成）厚约六英寸。但在距离船运区约30英尺处，那层有机质已经消失了。Yoo说，他们团队中的人蒙上眼睛，从远离码头的地方往码头走，当他们踩到蚯蚓栖息地时，就能感觉到脚下的土壤发生变化。有机质层是弹性和柔软的，但被蚯蚓改造过的区域感觉更坚实。Yoo补充说，这种变化大约需要五到十年的蚯蚓挖掘。
阿尔伯塔大学土壤科学家Justine Lejoly表示，Yoo的研究将有助于其他研究蚯蚓入侵影响的研究人员。“拥有入侵数据非常重要，”Lejoly说。“我很难找到好的研究地点。”
除了是无脊椎动物工程技能的一个引人注目的例子，这些发现也警告了这些寒冷生态系统可能很快面临的变化。虽然阿拉斯加目前仍处于蚯蚓入侵的早期阶段，但Yoo已经在那些蚯蚓有更多时间在土壤中活动的地区（包括明尼苏达州）记录了这些变化。在那里，蚯蚓的影响会波及整个森林。加速土壤分解意味着更少的碳和其他养分被束缚在有机物中；曾经在微生物分解落叶时缓慢释放的养分，现在一次性变得可移动，并在土壤潮湿时流失，留给植物的养分更少。落叶层通常起到保护作用，保护年轻的糖枫树苗不被鹿吃掉。蝾螈和鸣禽也在落叶层中避难，并且在蚯蚓移入后不得不寻找新的栖息地。
这些变化对北方森林来说意义重大。北方森林是主要的碳汇，其土壤中储存的碳量 与热带森林地表储存的碳量相当。Yoo说，随着蚯蚓的入侵，它们可能会显著减少储存的碳量。此外，随着气候变暖，蚯蚓可能会进一步向北迁移，扩大它们对碳储存的侵蚀。Lejoly已经在她位于阿尔伯塔的研究地点看到了碳储存的减少。在她初步的计算中，她估计没有蚯蚓的对照地块每公顷储存30兆克碳，而受到蚯蚓入侵的地块只有两兆克。在同一地块中，没有蚯蚓的落叶层厚度为6英寸，而有蚯蚓的地块则不到1英寸。她补充说，据估计，阿尔伯塔省 百分之九的北方森林 目前已被蚯蚓入侵，到2050年，这一数字可能会上升到49%。
Yoo表示，解决阿拉斯加等蚯蚓刚刚开始入侵的地区的一种方法是禁止将其用作鱼饵。“好消息是，尽管有如此多的入侵点……但仍有大片区域未被入侵，”他说。“所以我们需要尽快行动。”
