2022年1月24日，国际权威海洋学杂志《Progress in Oceanography》发表了中国海洋大学渔业海洋学实验室关于中尺度海洋动力过程对秋刀鱼栖息地分布及资源变动影响的最新研究成果“Application of a fish habitat model considering mesoscale oceanographic features in evaluating climatic impact on distribution and abundance of Pacific saury （Cololabis saira）”。该研究通过引入一个能描述中尺度海洋动力过程（海洋锋面、涡旋、上升流区域等）的方法，证明了气候变化背景下中尺度海洋动力过程对秋刀鱼栖息地变化、渔场及资源变动的重要影响，解释了秋刀鱼资源变动尤其是近年来渔获量减少的原因，为理解秋刀鱼资源的变动机制以及资源管理提供了新视角。
秋刀鱼是西北太平洋黑潮/亲潮生态系统最具商业和生态价值的小型中上层鱼类之一（图1），是日、俄、韩等国的传统捕捞对象，也是近年来我国远洋渔业的主要目标鱼种之一。自2010年以来，秋刀鱼的总捕获量显著下降，日本出现了有捕捞记录以来的最低产量。一些日本媒体毫无根据地指责中国及其他国家在公海日益增强的捕捞活动严重影响了日本秋刀鱼的产量。中、日、韩、俄等国也在2015年成立了北太平洋渔业委员会（NPFC），把秋刀鱼作为国际渔业管理的对象鱼种。因此，探究秋刀鱼资源变动的机制，不仅具有重要的科学意义，也是维护我国国际渔业权益的重要保障。
尽管人们普遍认为中尺度海洋学过程（O> 50 km）是驱动鱼类分布的关键因素，但是它们在鱼类栖息地模型以及渔场预测方面一直表现不佳，其主要原因可能是传统的梯度算法识别了大量的亚中尺度海洋学过程（O< 50 km）。结合卫星遥感、大数据技术、图像处理技术、机器学习、数理统计模型等多学科交叉手段，该研究通过引入一个描述中尺度海洋学过程的算法，构建了包含中尺度海洋动力过程的秋刀鱼栖息地模型，该模型在预测秋刀鱼栖息地和渔场预测性能上比传统方法提高了约30%（图2）。研究发现秋刀鱼的资源变动与其适宜栖息地面积（SHA）变化有关，而与公海捕捞活动的增强没有明显关联，2010年后气候变化引起的日益不利的栖息地导致了秋刀鱼产量的急剧下降（图3）。中尺度海洋动力过程近年来在近岸减弱而在公海增强，导致适宜栖息地向日本经济专属区外移动，这可能使秋刀鱼南向洄游路径远离日本渔船作业区域从而加剧了日本近海秋刀鱼产量的下降（图4）。此外，研究还发现除了与全球变暖相关的海洋等温线的极向移动外，整个风场的北移引起的亲潮延伸体的变化也可能导致秋刀鱼适宜栖息地呈现出明显的北移。该研究证明了中尺度海洋动力过程在气候变化背景下对鱼类栖息地建模和渔场预测方面的重要性，首次将包含中尺度海洋动力过程的鱼类适宜栖息地变化与资源变动相关联，从不同时空尺度揭示了秋刀鱼栖息地变化与资源变动的关系。研究结果为阐释秋刀鱼资源的变动机制以及跨国渔业管理提供了重要的科技支撑，并为全球其他海域重要鱼种在气候变化背景下种群变动研究提供了新的思路。
论文由中国海洋大学联合山东大学和美国迈阿密大学共同完成，第一作者为渔业海洋学团队硕士研究生邢勤旺，通讯作者为田永军教授。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.pocean.2022.102743
