2022年1月24日，國(guó)際權(quán)威海洋學(xué)雜志《Progress in Oceanography》發(fā)表了中國(guó)海洋大學(xué)漁業(yè)海洋學(xué)實(shí)驗(yàn)室關(guān)于中尺度海洋動(dòng)力過程對(duì)秋刀魚棲息地分布及資源變動(dòng)影響的最新研究成果“Application of a fish habitat model considering mesoscale oceanographic features in evaluating climatic impact on distribution and abundance of Pacific saury （Cololabis saira）”。該研究通過引入一個(gè)能描述中尺度海洋動(dòng)力過程（海洋鋒面、渦旋、上升流區(qū)域等）的方法，證明了氣候變化背景下中尺度海洋動(dòng)力過程對(duì)秋刀魚棲息地變化、漁場(chǎng)及資源變動(dòng)的重要影響，解釋了秋刀魚資源變動(dòng)尤其是近年來漁獲量減少的原因，為理解秋刀魚資源的變動(dòng)機(jī)制以及資源管理提供了新視角。

 

　　秋刀魚是西北太平洋黑潮/親潮生態(tài)系統(tǒng)最具商業(yè)和生態(tài)價(jià)值的小型中上層魚類之一（圖1），是日、俄、韓等國(guó)的傳統(tǒng)捕撈對(duì)象，也是近年來我國(guó)遠(yuǎn)洋漁業(yè)的主要目標(biāo)魚種之一。自2010年以來，秋刀魚的總捕獲量顯著下降，日本出現(xiàn)了有捕撈記錄以來的最低產(chǎn)量。一些日本媒體毫無根據(jù)地指責(zé)中國(guó)及其他國(guó)家在公海日益增強(qiáng)的捕撈活動(dòng)嚴(yán)重影響了日本秋刀魚的產(chǎn)量。中、日、韓、俄等國(guó)也在2015年成立了北太平洋漁業(yè)委員會(huì)（NPFC），把秋刀魚作為國(guó)際漁業(yè)管理的對(duì)象魚種。因此，探究秋刀魚資源變動(dòng)的機(jī)制，不僅具有重要的科學(xué)意義，也是維護(hù)我國(guó)國(guó)際漁業(yè)權(quán)益的重要保障。

 

　　盡管人們普遍認(rèn)為中尺度海洋學(xué)過程（O> 50 km）是驅(qū)動(dòng)魚類分布的關(guān)鍵因素，但是它們?cè)隰~類棲息地模型以及漁場(chǎng)預(yù)測(cè)方面一直表現(xiàn)不佳，其主要原因可能是傳統(tǒng)的梯度算法識(shí)別了大量的亞中尺度海洋學(xué)過程（O< 50 km）。結(jié)合衛(wèi)星遙感、大數(shù)據(jù)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型等多學(xué)科交叉手段，該研究通過引入一個(gè)描述中尺度海洋學(xué)過程的算法，構(gòu)建了包含中尺度海洋動(dòng)力過程的秋刀魚棲息地模型，該模型在預(yù)測(cè)秋刀魚棲息地和漁場(chǎng)預(yù)測(cè)性能上比傳統(tǒng)方法提高了約30%（圖2）。研究發(fā)現(xiàn)秋刀魚的資源變動(dòng)與其適宜棲息地面積（SHA）變化有關(guān)，而與公海捕撈活動(dòng)的增強(qiáng)沒有明顯關(guān)聯(lián)，2010年后氣候變化引起的日益不利的棲息地導(dǎo)致了秋刀魚產(chǎn)量的急劇下降（圖3）。中尺度海洋動(dòng)力過程近年來在近岸減弱而在公海增強(qiáng)，導(dǎo)致適宜棲息地向日本經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)外移動(dòng)，這可能使秋刀魚南向洄游路徑遠(yuǎn)離日本漁船作業(yè)區(qū)域從而加劇了日本近海秋刀魚產(chǎn)量的下降（圖4）。此外，研究還發(fā)現(xiàn)除了與全球變暖相關(guān)的海洋等溫線的極向移動(dòng)外，整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的北移引起的親潮延伸體的變化也可能導(dǎo)致秋刀魚適宜棲息地呈現(xiàn)出明顯的北移。該研究證明了中尺度海洋動(dòng)力過程在氣候變化背景下對(duì)魚類棲息地建模和漁場(chǎng)預(yù)測(cè)方面的重要性，首次將包含中尺度海洋動(dòng)力過程的魚類適宜棲息地變化與資源變動(dòng)相關(guān)聯(lián)，從不同時(shí)空尺度揭示了秋刀魚棲息地變化與資源變動(dòng)的關(guān)系。研究結(jié)果為闡釋秋刀魚資源的變動(dòng)機(jī)制以及跨國(guó)漁業(yè)管理提供了重要的科技支撐，并為全球其他海域重要魚種在氣候變化背景下種群變動(dòng)研究提供了新的思路。

 

　　論文由中國(guó)海洋大學(xué)聯(lián)合山東大學(xué)和美國(guó)邁阿密大學(xué)共同完成，第一作者為漁業(yè)海洋學(xué)團(tuán)隊(duì)碩士研究生邢勤旺，通訊作者為田永軍教授。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102743