海豹“智能传感器”：解锁太平洋鱼类资源的秘密

距离海平面200至1000米的“暮光区”，阳光几乎无法穿透，现代海洋监测工具也难以触及。然而，这个区域是地球上最大的生物栖息地之一，包含了大量适应低光环境的生物，如小型鱼类、浮游生物、鱿鱼和各种甲壳类动物等。尽管暮光区的生物个体通常较小，但其生物量非常庞大，占据了海洋生物量的很大一部分。近日，来自加州大学圣克鲁斯分校（UC Santa Cruz）的海洋生物学家通过一项开创性的研究，揭示了如何利用迁徙的海豹作为“智能传感器”，监测这一区域的鱼类资源。这项研究不仅为海洋生态系统的可持续管理提供了新的视角，或将为未来的海洋资源开发奠定了基础。

Elephant seals，Author: Jon Sullivan, Public Domain

海豹：海洋生态的“活传感器”

海豹，尤其是北象海豹（northern elephant seals），以其惊人的迁徙能力和强大的生存能力而闻名。它们每年都会长途跋涉数千英里，从太平洋的偏远海域返回位于加利福尼亚州的阿诺新自然保护区（Año Nuevo Natural Reserve）繁殖和换毛。在过去60年中，加州大学圣克鲁斯分校的海洋生物学家一直对这些海豹的行为进行监测，积累了超过35万次的观察记录，覆盖了超过5万只海豹。这些数据涵盖了海豹的健康状况、觅食成功率、海上行为以及种群动态等多个方面。

研究团队的负责人之一，生态与进化生物学助理教授Roxanne Beltran指出，海豹的觅食行为可以作为一种独特的“智能传感器”，监测暮光区的鱼类资源。暮光区是地球上最大的生物量储存库之一，但由于其深度和广袤，传统监测工具难以覆盖。而海豹的觅食范围广泛，它们在暮光区的活动为科学家提供了一个前所未有的视角，用以评估整个海洋中鱼类资源的分布和变化。

海豹的“数据贡献”

研究表明，每只海豹在其七个月、约6000英里的迁徙过程中，平均会进行7.5万次觅食尝试。这意味着，仅通过追踪14只海豹，科学家就能估算出440万立方公里海洋体积中的鱼类资源。此外，通过对海豹体重的监测，研究人员还可以评估长期的猎物丰度变化。这对于可持续渔业管理至关重要，因为随着全球对蛋白质需求的增加，捕捞船队正在不断拓展其捕捞深度和范围。

除了提供暮光区的“可视化”数据外，这项研究还具有另一层重要意义：14名本科学生参加了沉浸式、探究性野外课程，通过分析60年来积累的海豹研究数据，完成了自己的研究项目。这种教育模式不仅让学生们亲身体验了科学研究的全过程，还培养了他们提出科学问题、进行数据分析和展示研究结果的能力。

海豹与海洋生态的紧密联系

北象海豹的觅食成功与其繁殖成功率密切相关。研究表明，海豹的繁殖成功率在过去几十年中经历了剧烈波动，这与它们觅食区域的海洋环境条件密切相关。例如，海豹幼崽的存活率和繁殖成功率在某些年份显著下降，这与海洋温度、洋流和其他环境因素的变化有关。这种联系表明，海豹不仅是暮光区鱼类资源的“传感器”，也是整个海洋生态系统健康状况的“晴雨表”。

此外，海豹的觅食行为还与海洋的碳循环密切相关。暮光区是海洋碳汇的重要组成部分，海豹的活动可能影响碳的垂直运输和储存。因此，通过监测海豹的行为，科学家可以更好地理解海洋生态系统在全球气候变化中的作用。

暮光区的可持续管理

暮光区的鱼类资源对于许多海洋物种来说是关键猎物。然而，目前科学家对这些鱼类的了解仍然有限，其生物量估计存在高达10倍的不确定性。随着人类对海洋资源需求的增加，暮光区的鱼类资源可能会成为未来的捕捞目标。研究通过整合过去60年的研究数据，揭示了海豹行为与其繁殖成功率之间的联系。这种联系使得科学家能够通过卫星测量的海洋环境指数来估算鱼类资源的变化。这种研究不仅为可持续渔业管理提供了重要的生态基线，还为评估人类活动对海洋生态系统的影响提供了工具。

暮光区的鱼类资源可能会成为未来的开发目标。然而，这种开发必须建立在对海洋生态系统充分理解的基础上。该研究提供了一个重要的起点，通过利用海豹作为“智能传感器”，科学家可以更好地监测暮光区的鱼类资源，并评估其对环境变化的响应，为全球海洋生态系统的保护和可持续利用提供支持。

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编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶

参考资料略