Fizički formirane od smeđih makroalgi iz reda Laminariales, šume kelpa omogućavaju jedinstveno trodimenzionalno staniše sa morske organizme i pomoću njih su ljudi shvatili mnoge ekološke procese.

Sa svojom kompleksnošću - različitoj strukturi, interakcijama i rasprostranjenošću - šume kelpa predstavljaju veliki izazov čuvarima okoliša.

Teško je ekstrapolirati čak i dobro izučene trendove u budućnost jer se interakcije u ekosistemu mijenjaju pod različitim uvjetima, a nisu ni svi odnosi u ekosistemu poznati; usto, može biti nelinearnih prelazaka granica koji još nisu priznati. [ 58 ] Glavne prijetnje su zagađenje mora i kvaliteta vode, skupljanje kelpa i ribolov, invazivne vrste i klimatske promjene. [ 4 ] Najvećom prijetnjom kelpima se smatra prevelik ribolov u obalnim ekosistemima, jer se uklanjanjem organizama sa višeg trofičkog nivoa dopušta morskim ježincima da se namnože i pojedu kelpe. [ 5 ] Održavanje biodiverziteta je priznato kao način generalnog stabiliziranja ekosistema preko mehanizama poput funkcionalne kompenzacije i smanjene osjetljivosti na invazivne vrste. [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]

Šume kelpa se pojavljuju u cijelom svijetu u umjerenim i polarnim područjima oceana. [ 1 ] Šume kelpa su 2007. godine također otkrivene i u tropskim vodama oko Ekvadora. [ 2 ]

Arhitektura ekosistema šume kelpa se bazira na njenoj fizičkoj strukturi, koja utiče na povezane vrsta koje definiraju strukturu te zajednice.

Još jedna oblast istraživanja šuma kelpa je usmjerena na razumijevanje prostorno-vremenskih osobina dijelova kelpa.

Klasična izučavanja ekologije šuma kelpa su se velikim dijelom fokusirala na trofičke interakcije (vezu između organizama i njihovu hranidbenu mrežu), a posebno u razumijevanju trofičkih procesa " odozdo prema gore " i " odozgo prema dolje ".

Na primjer, pojava kelpa je često povezana sa uzlaznim strujama koje donose neobično velike koncentracije hranjivih tvari. [ 17 ] [ 18 ] Ovo omogućava kelpima da rastu i podržavaju biljoždere, koji opet podržavaju konzumatore na višim trofičkim nivoima. [ 19 ] Za razliku od toga, u procesu " odozgo prema dolje " grabežljivci ograničavaju biomasu vrsta na nižim nivoima konzumiranjem njih.

U jednom dobro izučenom primjeru u šumama kelpa na Aljasci, [ 20 ] morske vidre (Enhydra lutris) kontroliraju populaciju biljoždera (morskih ježinaca) tako što ih jedu.

Propadanje samih kelpa rezultira gubitkom fizičke ekosistemske etrukture, a potom i gubitkom drugih vrsta povezanih sa ovim staništem.

U ekosistemima šuma kelpa na Aljasci, morske vidre su ključna vrsta koja posreduje u trofičkoj kaskadi.

U Južnoj Kaliforniji šume kelpa preživljavaju bez morskih vidri jer populaciju morskih ježinaca umjesto njih kontroliraju velike ribe i jastozi.

Efekat odstranjivanja jednog grabežljivca u ovom sistemu se razlikuje od onog na Aljasci, zato što postoji još grabežljivaca koji mogu nastaviti kontrolirati morske ježince. [ 15 ] Međutim, odstranjivanje više grabežljivaca može efikasno osloboditi morske ježince od pritiska grabežljivaca i dozvoliti da sistem krene prema degradaciji šuma kelpa. [ 21 ] Slični primjeri postoje i u Novoj Škotskoj, [ 22 ] Južnoj Africi [ 23 ] Australia [ 24 ] i Čileu. [ 25 ] Relativna važnost procesa " odozgo prema dolje " naprema " odozdo prema gore " u ekosistemima šuma kelpa i snaga trofičkih interakcija su i dalje predmet izčavanja znanstvenika. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

Iako su šume kelpa nepoznate u tropskim plitkim vodama, nakoliko vrsta Laminaria se ekstenzivno pojavljivalo u dubokim tropskim vodama. [ 11 ] [ 12 ] Ova generalna neprisutnost kelpa u tropima se smatra uzrokovanom uglavnom nedovoljnim nivoom hranjivih tvari u tim toplim vodama. [ 6 ] Jedno nedavno istraživanje je otkrilo da bi šume kelpa mogle postojati u toplim vodama, ali 200 metara ispod površine; istraživanje je pokrivalo sve svjetske trope.

Izradili su jedan model za šume kelpa na Galapagoškim otocima u kojem je bilo označeno 8 mogućih " vrućih tačaka ".

Kasnije su zaista pronađene šume kelpa na svih 8 mjesta, što znači i da bi njihova predviđanja za ostatak tropa mogao biti točan. [ 2 ] Važnost ovog doprinosa je ubrzo shvaćena unutar društva znanstvenika jer bi se, po rezultatima tog otkrića, neki kelpi mogli spasiti od globalnog zagrijavanja tako što bi se selili u vode koje postaju sve toplije, a prije su bile hladne.

Također, ono objašnjava neke evolucijske osobine kelpa. [ 13 ]

Od olupina u Velikim jezerima do tropskih voda velike koraljne barijere u Australiji, od šuma kelpa u Kaliforniji do stjenovitih obala Mediterana. svugdje gdje ima vode, obično se i može roniti.

Saznajemo o antivirusnom i antibakterijskom djelovanju kelpa te njegovom imunostimulirajućem učinku.

Od lišća kelpa možete napraviti toplu kupku za opuštanje, poboljšanje izgleda kože i čišćenje organizma.

Važan je grabežljivac morskih ježinaca, koji bi inače uzrokovali veliku štetu šumama kelpa.

Šume kelpa pružaju ključno stanište i hranu ostalim morskim životinjama, istovremeno sprječavajući nastanak obalne erozije.

U mnogim mjestima se regulira skupljanje kelpa [ 18 ] [ 63 ] i/ili lovljenje vrsta iz šuma kelpa od strane ribolovaca. [ 52 ] [ 4 ] Dok ovo može biti efikasno u nekom smislu, ne mora značiti da se tako brani cijeli ekosistem.

Zaštićena morska područja (Marine protected areas (MPA)) omogućavaju jedinstveno rješenje koje obuhvaća ne samo određene vrste za skupljanje već i interakcije i lokalni okoliš kao cjelinu. [ 64 ] [ 65 ] Direktna korist MPA-a za ribolov je zabilježena u cijelom svijetu. [ 66 ] [ 5 ] [ 67 ] [ 68 ] Indirektne koristi su se također pokazale u nekoliko slučajeva među vrstama poput školjki i riba u Srednjoj Kaliforniji. [ 69 ] [ 70 ] Najvažnije, izučavanja su demonstrirala da MPA-i mogu biti efikasni u zaštiti postojećih ekosistema šuma kelpa i mogu također dopustiti regeneraciju onih koji su uništeni. [ 32 ] [ 71 ] [ 72 ]

Akutno i hronično zagađenje se pokazalo da utiče na šume kelpa na jugu Kalifornije, iako izgleda da intenzitet uticaja ovisi i o prirodi zagađivača i o duljini vremena tijekom kojeg su kelpi bili njima izloženi. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] U zagađenje se mogu ubrajati i taloženje sedimenata i eutrofikacija iz kanalizacije, industrijski nusproizvodi i zagačivači poput PCB - a i teških metala (na primjer, bakar, cink), otjecanje organofosfata iz zemljoradničkih područja, kemikalije protiv obrastanja algama (koje sprječavaju da alge rastu po brodu) koje se koriste u lukama i marinama (na primjer TBT i kreozot) i kopneni patogeni.

Šume kelpa su tisućama godina bile važne za ljudski opstanak. [ 54 ] Mnogi sada teoriziraju da se prva kolonizacija Amerike desila kada su grupe ljudi, čiji je primarni izvor hrane bila riba, slijedile šume kelpa u Tihom oceanu tijekom zadnjeg Ledenog doba.

Po jednoj teoriji, šume kelpa su se protezale od sjeveroistočne Azije do Tihooceanske obale Amerike i za drevne moreplovce bi imale mnogo koristi.

Šume kelpa bi osiguravale mnoge mogućnosti za preživljavanje, a služile bi i kao neki štit od nemirnog mora.

Teoretičari također misle da su šume kelpa ranim kolonizatorima osiguravale siguran način života er se nisu morali prilagođavati novim ekosistemima i razvijati nove načine preživljavanja iako bi prešli tisuće kilometara. [ 55 ] Danas ljudi love vrste koje su povezane sa kelpima, poput jastoga i riba iz porodice Sebastidae.

Ljudi također uzimaju kelp direktno kako bi njime hranili školjke za uzgoj i kako bi iz njega izvukli alginičnu kiselinu, koja se koristi u produktima poput paste za zube i antacida. [ 56 ] [ 57 ] Šume kelpa su cijenjene za rekreacijske aktivnosti poput ronjenja i vožnje kajacima; industrija koja podržava ove sportove predstavlja jednu korist povezanu sa ekosistemom.