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[转载]海山 | 神秘深海中耸立的黄鳍金枪鱼乐园

已有 706 次阅读 2024-3-26 11:29 |系统分类:科普集锦|文章来源:转载

2018年,“科学”号海洋科考船在太平洋探访了一座从未有人类踏足过的“海山”,新华社火速发起了“来!给这座海山起个响亮的中国名”的全民征集活动,引起了非常高的话题热度。

给海底地理实体命名不仅是一项有趣的全民活动,更是国家洋科技综合实力的体现。值得骄傲的是,太平洋海底最多的就是中国名字了。这些名字多取自《诗经》,古朴雅致、意蕴深厚,如:西太平洋麦哲伦海山区有“采薇海山”和“维嘉海山”,中太平洋则有“如竹”“如松”“如翼”“如翚”4座相邻海山。

想要给海山起个合适又动听的中国名字,我们先得认识海山。接下来就让我们走近海山和生活在这其中的海洋精灵吧。

                                       1  分布广泛却鲜为人知的海底高山

海山是从海底隆起的至少高达1000 m的地貌,它们垂直耸立在海中从阳光可以穿透的表层直至到黑暗的深海。据海洋学家估计,全球大约有4万座海山,几乎覆盖了整个海底;其中中西太平洋海底地形复杂,海山数量约占全球海山数量的一半,是全球各大洋中最为典型的海山海域。但直至今日,我们对海山的了解依然非常匮乏,大多数的海山甚至未被绘入海图。

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▲ 全球高度大于1 000 m 的海山(圆圈)及已采样过的海山(红三角) (来自张均龙,徐奎栋.海山生物多样性研究进展与展望[J].地球科学进展,2013,28(11):1209-1216.)

2  生命的“孤岛”or“绿洲”? 

海山因其独特的地形特征维持着周围海域特殊的水动力环境,有助于多种海洋生物群落的建立,是海洋生物重要的栖息地之一。被誉为海底“大花园”的海山,却也是地球上人类最不了解的生物栖息地之一。 

海山被认为是深海生物的聚居地,目前人类已从海山中发现了约2 000种生物,而实际这儿的“居民”可能远不止这些,因为被人类山做过生物调查的海山只占总数的约1%

image.png                                                          ▲ 海底花园:海山上的珊瑚林(图片来自网络)                                         

                                       3  黄鳍金枪鱼:游泳健将爱海山 

黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)是海洋中游泳速度最快的十种鱼类之一,其速度之快有时甚至可以达到惊人的80 km·h−1。作为高度洄游的大洋性掠食性鱼类,黄鳍金枪鱼主要捕食大洋中上层具有垂直洄游习性的物种,作为高营养级捕食者,其在维系海洋生态系统的稳定和食物网的平衡方面起重要作用。因为游动速度快、活动能力强、洄游距离长,黄鳍金枪鱼对食物的需求量更大、对外界环境也更敏感,因此其种群分布和资源丰度更容易受到各种海洋物理和化学因素的影响。

那么这么这样一种多动、敏感又颇具价值的鱼类会选择哪里作为它的生活乐园呢?

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                                                            ▲ 游泳健将——黄鳍金枪鱼(图片来自网络)

研究表明,中西太平洋(Western and Central Pacific Ocean,WCPO)的海山区域是全球金枪鱼渔业的主要产区,其中就就包括了黄鳍金枪鱼。那么海山又是怎么用它别具一格的特质影响黄鳍金枪鱼的呢?

                             4  揭秘:海山特征与黄鳍金枪鱼的分布

01 海山高度和深度

围网渔业中,黄鳍金枪鱼的单位捕捞努力量渔获量 (Catch per unite effort, CPUE) 随着山顶深度的增加而上升。主要原因可能在于其群体习性的差异:首先,延绳钓渔业捕获的黄鳍金枪鱼主要为分散存在的成年个体,而围网渔业捕获的黄鳍金枪鱼则主要为较年幼的鱼群,作为机会主义掠食者,年幼的黄鳍金枪鱼可能会放弃海山顶部丰富的食物资源以躲避天敌威胁;其次,围网作业覆盖的范围较广,可能捕获了较深水域中正在追赶猎物的黄鳍金枪鱼鱼群。

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                                                              ▲ 高度和深度对黄鳍金枪鱼CPUE的影响

围网渔业中,黄鳍金枪鱼的单位捕捞努力量渔获量 (Catch per unite effort, CPUE) 随着山顶深度的增加而上升。主要原因可能在于其群体习性的差异:首先,延绳钓渔业捕获的黄鳍金枪鱼主要为分散存在的成年个体,而围网渔业捕获的黄鳍金枪鱼则主要为较年幼的鱼群,作为机会主义掠食者,年幼的黄鳍金枪鱼可能会放弃海山顶部丰富的食物资源以躲避天敌威胁;其次,围网作业覆盖的范围较广,可能捕获了较深水域中正在追赶猎物的黄鳍金枪鱼鱼群。

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                                                              ▲ 高度和深度对黄鳍金枪鱼CPUE的影响

海山高度也是影响黄鳍金枪鱼CPUE的因素之一,在延绳钓渔业中,随着海山高度的增加,其CPUE呈下降趋势。这可能是因为过高的海山可能位于冷水团上方,不利于生物生长,从而限制了金枪鱼的食物资源。围网渔业中,海山高度对黄鳍金枪鱼的CPUE具有先减后增的影响趋势,CPUE主要集中在高度适中的海山区域,再次反映了黄鳍金枪鱼幼龄群体的生境偏好,这些海山可能为其提供了更复杂的栖息地以躲避捕食者的威胁。

02 海山的密度和底面积

海山的密度和底面积会影响海山区域的生物多样性,底面积和密度较大的海山具有更高的生物量。但延绳钓渔业和围网渔业的黄鳍金枪鱼CPUE随着海山密度和底面积的增加呈现出截然不同结果,这是为什么呢?首先来看延绳钓渔业:底面积较大、较密集的海山区域拥有更多的栖息地和食物来源,因此黄鳍金枪鱼会被吸引而聚集于此,不同的个体间将不得不竞争相对有限的食物资源,甚至捕食同类;此外,黄鳍金枪鱼是高度迁徙性的鱼类,会根据食物资源的可获得性来改变其迁徙路径和捕食行为,当发现天敌在海山周围的密度增加且食物更难获得时,部分个体可能会选择离开,以寻找更有利的捕食场所。上述原因均导致该区域较低的延绳钓渔业CPUE。而在围网渔业中,海山底面积和密度与黄鳍金枪鱼的CPUE却呈正相关关系。因为围网捕获的多为黄鳍金枪鱼幼龄群体,其游泳能力较差,易受天敌威胁,而密度高、底面积较大的海山区域可能为这类群体提供了更多的生存机会。

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                              ▲ 底面积和密度对黄鳍金枪鱼CPUE的影响

03 海山的坡度与粗糙度

陡峭的海山上具有裸露的岩石,其表面生长着巨型藻类和珊瑚等生物,造就复杂的海山栖息地环境;平缓的海山则覆盖着大量的沉积物,这些高营养的基质为海洋生物提供生命之源。海山坡度对黄鳍金枪鱼CPUE的影响在两种渔业中有所区别,在延绳钓渔业中,黄鳍金枪鱼的CPUE随海山坡度增加而减小,海山坡度较小的区域具有稳定的底质和适宜的水流条件,生物多样性较高,为黄鳍金枪鱼提供丰富的食物来源;而围网渔业中,黄鳍金枪鱼CPUE整体上随着海山坡度的增加而增加,可能因为坡度较大的海山具有复杂的栖息地环境条件,捕捞难度增加,为黄鳍金枪鱼幼鱼提供了更多的逃逸机会。

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                                                             ▲ 粗糙度积和坡度对黄鳍金枪鱼CPUE的影响

粗糙度是陆地水文模拟和预测重要的因子之一,同时,也是衡量海底沉积物的重要物理性质,无论延绳钓渔业还是围网渔业,海山的粗糙度与黄鳍金枪鱼的CPUE均呈负相关关系,在食物资源充足且较粗糙的海山区域,黄鳍金枪鱼个体之间的竞争及面临的威胁也将增加,这可能是导致该结果的主要原因之一。

                                                               5  研究展望

WCPO海域,海山的山顶深度、高度、坡度、粗糙度、底面积、密度对延绳钓渔业和围网渔业黄鳍金枪鱼的CPUE均存在极显著影响。海山特征会影响黄鳍金枪鱼的资源丰度、资源的分布及洄游,常作为黄鳍金枪鱼迁徙途中的导航路标、捕食中转站或产卵地;但其中的影响机制还有待更为深入的研究。

相关文章  费姣姣, 李成, 张健*, 滕钰秀, 吴蕴韬, 石建高. 中西太平洋海山特征对延绳钓渔业和围网渔业黄鳍金枪鱼CPUE的影响[J]. 南方水产科学,2024,20(2): 1-10.

撰文|费姣姣

编辑|江 睿

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