上海大-山大学者研究揭示中尺度涡对全球大洋鱿鱼渔业的影响

 近日，上海海洋大学陈新军教授团队联合山东大学于海庆副研究员团队在环境领域知名期刊《Science of The Total Environment》在线发表了题为“Mesoscale eddies exert inverse latitudinal effects on global industrial squid fisheries”的研究论文。该研究首次发现中尺度涡对全球大洋鱿鱼渔业产生了一种纬向反转的影响—热带（温带）水域的鱿鱼捕捞活动更倾向于聚集在气旋涡（反气旋涡）核心，并提出了一个“温度-食物”平衡假说来解释这一现象。

在过去70年里，鱿鱼等头足类的捕捞量增加了近10倍，逐渐成为人类食物的主要来源，引起了国际社会和科学家们的广泛关注。然而，由于学科交叉的不足，人们对于全球大洋鱿鱼渔场的时空动态特征及其背后的生态动力机制仍缺乏全面、系统的认识，这也成为提高大洋鱿鱼渔业资源和渔场预测水平、促进渔业资源的可持续开发和管理的主要障碍之一。

不同于高营养级捕食者（如金枪鱼），以鱿鱼为代表的中营养级生物既受到海洋环境驱动的下行控制，同时又受到捕食者驱动的上行控制，其背后的物理-生物相互作用机制更为复杂。聚焦中尺度涡对全球大洋鱿鱼渔场的影响，该研究应用基于卫星的高分辨率全球捕捞活动数据集，对全球大洋中主要的鱿鱼渔场进行了一系列的统计分析，发现中尺度涡对全球主要的大洋鱿鱼渔场捕捞活动产生了一种纬向反转的影响（图1），即热带（温带）水域的鱿鱼捕捞活动更倾向于聚集在气旋涡（反气旋涡）核心，并且这一影响模式会随着涡旋强度的增强而放大。结合过去中尺度涡对顶级捕食者影响的研究结果（Xing et al., 2023），该研究推测中尺度涡对鱿鱼捕捞活动的影响更多是由海洋环境驱动的下行控制所调节。该研究进一步结合卫星遥感观测的海表数据、ARGO/BGC-ARGO观测的深层海洋数据以及鱿鱼类物种显著的代谢热敏感性，提出了中尺度涡引起的环境变化可能会在鱿鱼食物摄入和能量消耗之间产生一种平衡，导致这些大洋鱿鱼在炎热但食物有限的水域中更喜欢较冷且富营养的气旋涡，而在营养丰富但热量有限的水域则更喜欢温暖且富氧的反气旋涡的科学假设（图2）。

该成果由上海海洋大学陈新军教授课题组与山东大学于海庆副研究员课题组共同合作完成。本文第一作者为山东大学海洋研究院博士毕业生邢勤旺，现为上海海洋大学博士后，通讯作者为于海庆副研究员，合作者包括上海海洋大学余为副教授和日本东京大学Shin-ichi Ito教授。该研究得到了山东省自然科学基金和国家自然科学基金的资助。

图1 中尺度涡对全球大洋主要鱿鱼渔业的影响

图2 中尺度涡影响全球大洋鱿鱼渔业的温度和食物平衡假说

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https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175211

https://doi.org/10.1111/faf.12742