东海岸的幼鱼正在向较冷的水域移动,研究人员表示,这可能意味着区域鱼类资源评估将会发生变化。
几十年来,美国国家海洋和大气管理局一直在绘制美国东北部大陆架生态系统(从北卡罗来纳州的哈特拉斯角到新斯科舍省的萨布尔角)的鱼类活动图。 大部分研究都集中在成年鱼身上,但这只让研究人员和渔业管理者了解了气候变化和捕捞等压力因素如何影响不同物种的部分情况。据美国国家海洋和大气管理局东北渔业科学中心纳拉甘西特实验室的渔业生物学家哈维·沃尔什称,产卵以及幼虫和幼鱼的发育通常发生在不同的栖息地,人们对这些环境变化对鱼类发育的影响知之甚少。
现在,沃尔什和他在美国国家海洋和大气管理局的同事正在发现证据,表明过去40年里,鱼类幼虫在东海岸的出现和分布都发生了变化。 更复杂的是,那些正在转移栖息地的幼虫并不总是与其成年同类同步移动。
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研究人员将美国国家海洋和大气管理局海洋资源监测评估和预测项目从 1977 年到 1987 年收集的数据,与该局生态系统监测项目(该项目持续至今)从 1999 年到 2008 年收集的类似数据进行了比较。 他们的分析表明,幼虫分类群中有 43%,成年分类群中有 50% 在这些时间段之间发生了分布上的变化。
大多数物种的移动是沿着大陆架向北移动,但有些物种,如大西洋鲭鱼,则更靠近海岸,而另一些物种,如银鳕鱼,则移入了更深的水域。 研究人员总共研究了 45 个幼鱼分类群和 40 个成鱼分类群。
变化与气候变化预测一致
这些变化与之前预测的对气候变化的响应一致。 更复杂的是,高温如何改变了不同生命阶段的时间。 当研究人员观察同一种鱼的幼虫和成鱼(总共 27 个分类群)时,他们发现,在 49% 的情况下,幼虫出现的时间发生了变化,而在 60% 的分类群(总共 13 个)中,成鱼和幼虫的移动是不同步的,据研究人员称,他们的研究结果已于上个月发表在开放获取期刊PLOS ONE上。
他们还发现证据表明,一些春季产卵的鱼类已经开始提早产卵。 在东北部,许多成年鱼在大陆架上繁殖,但它们的幼鱼在近岸河口发育为成鱼。 为了到达那些育幼栖息地,幼虫必须被季节性洋流携带。 这段时间非常重要,因为如果幼虫在春季出现得太早,它们可能根本无法被运送到那些栖息地,或者它们可能会最终到达不太适合它们生存的栖息地,该研究的主要作者沃尔什说。
不仅鱼类的产卵时间在发生变化,气候变化还可能正在改变洋流本身的方向。 虽然没有长期研究关注美国东北部大陆架的洋流,但据该研究称,在过去15年中,缅因湾的洋流和中大西洋湾大陆架沿线的洋流都发生了明显的变化。
渔业面临的挑战?
罗格斯大学研究沿海海洋物种种群动态的生态学家马林·平斯基(他没有参与这项研究)表示,这项研究之所以意义重大,是因为它的范围异常广泛,并且关注了鱼类的不同生命阶段。 他说,大量的数据有助于研究人员更好地确定东海岸水域的种群变化代表了哪些趋势,以及哪些是特定物种的趋势。
了解东北部水域正在发生的事情也可能是其他地方未来变化的指标。 该地区的地表水变暖速度是全球平均水平的两倍。 1982 年至 2006 年间,大陆架沿线的水域升温了 0.23 摄氏度。
平斯基说:“我们在这里看到的变化,在许多年后可能不会在其他地方看到。 我们确实在很多方面都处于最前沿。”
研究人员表示,幼鱼和成鱼都在转移它们的栖息地,这一事实可能会对渔业产生严重影响。
沃尔什说:“如果我们开始看到鱼类跨越种群边界移动,这将使我们的评估复杂化,并使我们允许的捕捞量复杂化。”
目前,大多数鱼类种群的资源评估都没有将气候信号纳入计算。 相反,估计主要基于特定区域过去种群的规模和变异性。 模型假设特定数量的鱼将产生一定数量的后代。
但是,随着物种开始为了应对新的气候驱动压力而移动,过去的种群将变得不再是未来种群的可靠预测指标。 该研究的合著者、美国国家海洋和大气管理局纳拉甘西特实验室主任乔纳森·黑尔说,同样规模的鱼类种群可能不会产生相同数量的后代。
黑尔是正在努力将海洋温度纳入模型以更好地反映这种不确定性的研究人员之一。
根据美国国家海洋和大气管理局的渔业气候科学战略, “迫切需要确定和评估不同气候和海洋情景下的替代管理策略”,并且“迫切需要改进近期预测”。
据黑尔说,这些策略将是什么,将取决于更多类似这项研究的结果。
他说:“长期观察是这项工作的根本; 如果没有数据,您就无法理解机制。”
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