
全球多地海洋热浪频发且持续时间延长,美国西海岸也不例外。但海水升温未必直接导致鱼类迁徙。一项新研究提出更精准监测生态变化的方法:利用渔船追踪数据。
这项2025年12月22日发表于《美国国家科学院院刊》的研究发现,通过渔船追踪数据能早期预警长鳍金枪鱼和太平洋蓝鳍金枪鱼因热浪引发的极端北迁及近岸迁移。数据同时揭示,即便海表温度升高,某些时期鱼类并未发生迁徙。相关数据还能反映长鳍金枪鱼可捕量的骤降。
研究团队指出,渔船追踪数据在某些情况下可作为海洋生态变化的早期预警信号。
“我们拥有海量渔船活动数据,”主要作者、加州大学圣克鲁兹分校海洋空间生态学家希瑟·韦尔奇表示,“这些数据传统用于监管,而它们可能助力生态系统健康评估,这令人振奋。”
研究警告,若未能及时察觉鱼类分布变化,可能引发“社会冲突、基础设施准备不足和过度捕捞”,文中援引了冰岛和美国东北部近二十年的案例。
然而迄今为止,船舶追踪数据的功能仍相对孤立。全球监管机构利用渔船监测系统(VMS)数据执行渔业管理,该系统通过船载应答器近乎实时传输位置信号。
韦尔奇团队将渔民视为“顶级捕食者”,并借鉴了捕食者可作为生态系统哨兵的研究成果。他们是首批提出将VMS用作生态变化警报系统的研究者之一。通过分析2010至2024年美国西海岸长鳍与蓝鳍金枪鱼渔业的VMS数据,他们捕捉到渔船活动向北或近岸的剧烈变化。
研究面临一项挑战:由于该时期缺乏大规模标记放流计划,无法精确掌握金枪鱼历史位置,因而难以确证VMS指标的“精准度”。研究人员选择将VMS数据与物种分布模型进行比对验证,该模型依据叶绿素、含氧量等环境因素的历史响应来推算金枪鱼位置。
“理想情况下,我们应对研究时段的大量长鳍金枪鱼进行标记,”韦尔奇向Mongabay解释道,“这样无需模型即可精准追踪其动向。但标记工作成本高昂、耗时巨大,我们往往无法获得研究时段的直接观测生态数据。”
研究发现,在探测金枪鱼北迁与近岸迁移初期迹象时,VMS数据整体优于海表温度监测,其预警与模型预测结果高度吻合。
加拿大不列颠哥伦比亚大学海洋与渔业研究所所长威廉·张教授指出:“温度虽影响金枪鱼分布,但并非唯一驱动因素。”未参与研究的他评价该研究设计严谨,结论合理,因为渔民配备声呐等工具辅助定位水下鱼群。
东北太平洋的长鳍与蓝鳍金枪鱼在特定热浪期间倾向北迁或近岸移动。向北属于典型的极向迁移,而近岸移动会使鱼群进入上升流区域——当海水遇大陆架后,深层冷水上涌至表层形成。
研究期间该区域经历三次重大热浪:2014-2016年、2019年和2023年。其中仅被称为“斑点”的2014-2016年热浪(对海洋生物造成毁灭性影响)引发了金枪鱼分布的极端变化。VMS数据在三次事件中均准确判断出鱼类是否迁徙,而仅依赖海表温度监测会在2019和2023年产生“误报”——即预测极端迁移却未实际发生。
2023年热浪虽未引发极端分布变化,却显著降低了长鳍金枪鱼可捕性(尚不明确是因数量减少、潜入深水或其他因素;蓝鳍金枪鱼因种群从极低基线快速恢复且捕捞配额增加,数据噪声过大未纳入研究)。研究称VMS关联数据可提前预警:渔船回港提交的渔获单据显示,2023年长鳍金枪鱼单位捕捞努力渔获量较近年断崖式下跌。
作者指出,利用VMS与渔获单据可加速未来经济救助行动。目前这类救助往往滞后——2023年长鳍金枪鱼渔季结束约14个月后,美国西海岸三州州长才于2024年12月因捕获量过低提交渔业灾难援助申请,该申请至今悬而未决。
未参与研究的美国伍兹霍尔海洋研究所高级科学家西蒙·索罗尔德赞赏韦尔奇团队对“未充分开发利用”的船舶追踪数据的创新运用。他向Mongabay表示,研究者“完全正确”地指出应整合渔业数据,推动“渔业管理迈向21世纪”。
索罗尔德指出,当前因缺乏精细数据,研究仅能“触及表面”。他以渔获单据为例,其仅显示持续数周、覆盖数千平方公里的整个航次总渔获量。他期待未来通过船载摄像头与人工智能技术获取具体捕捞点位数据。
韦尔奇与受访外部专家(包括索罗尔德)一致认为,评估渔民作为生态哨兵的效能是项复杂工程。渔民可能因天气、燃油价格等多重因素选择下网点位,但分析显示这些非关键影响因素。根本难点在于缺乏衡量VMS数据的绝对基准数据集,而这正是物种分布模型的局限所在,也凸显了发展VMS方法的必要性。
“评估生态系统哨兵效能存在内在悖论:正是生态变化直接观测数据的匮乏使得哨兵成为必要,但这又导致其有效性难以验证,”研究团队在文中写道。
作者建议最终可“整合”模型与VMS指标以全面呈现生态变化。然而构建精准物种分布模型所需研究浩繁,对全球多数渔业并不现实。韦尔奇指出,相比之下已有大量VMS数据实现近实时采集。
但VMS数据并非总能公开获取。美国政府未公开VMS数据,多数国家或政府机构亦然。目前仅10国在美国非政府组织“全球渔业观察”管理的图谱中公开VMS数据,研究者或渔业管理者需经许可方可使用。韦尔奇团队本次研究数据来自美国国家海洋和大气管理局某部门。
韦尔奇表示,快速变化的生态状况不仅可通过VMS研判,还可借助自动识别系统(AIS,通常公开用于防碰撞)、夜光探测或合成孔径雷达等多元追踪数据。
研究指出,追踪数据更适用于种群相对稳定、对环境变化敏感的物种。例如热浪对鳕鱼等底栖鱼类的分布影响甚微。
尽管如此,该研究方法仍具广泛适用潜力。张教授强调,此类船舶追踪数据在“其他区域”生态监测中拥有应用“可能性”。










