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为了解底拖网渔业对冷水珊瑚(CWC)群落的影响,研究人员对布兰内斯峡谷展开研究。利用 ROV transects 等技术,发现峡谷内至少有 12 种 CWC 物种,明确其分布和环境条件,为保护相关生态系统提供依据。
在神秘深邃的海洋世界里,海底峡谷如同大地的裂缝,隐藏着无数的生态奥秘。海底峡谷不仅是大陆边缘独特的地貌特征,更是众多海洋生物的栖息家园。其中,冷水珊瑚(Cold-water Corals,CWC)作为重要的栖息地形成物种,构建起了丰富多彩的生态系统。它们为众多海洋生物提供了庇护、觅食和繁殖的场所,如同海洋中的 “城市”,让各种生物在这里繁衍生息。
然而,随着人类海洋活动的日益频繁,这些脆弱的生态系统正面临着严峻的挑战。在地中海,尤其是西北地中海的海底峡谷区域,这里既是冷水珊瑚的重要分布地,又是重要的底拖网渔业作业区。底拖网作业就像一把 “大扫帚”,在海底肆意扫过,不仅直接破坏了冷水珊瑚及其相关物种的生存环境,还会导致海底沉积物的重新悬浮,改变海洋的生态环境。而由于深海探测技术的限制,我们对深海峡谷生态系统的了解还十分有限,很多海底峡谷尚未进行高分辨率的测绘,对于峡谷内深海生物群落的分布和环境驱动因素的认识,也大多依赖于有限的局部研究。
为了深入了解冷水珊瑚群落的分布、物种组成以及它们所面临的威胁,来自多个研究机构(原文未明确具体研究机构)的研究人员,将目光聚焦在了位于地中海西北的布兰内斯峡谷(Blanes Canyon)。这片峡谷一直以来在地质、海洋学以及生物资源方面都备受关注,但关于冷水珊瑚群落的详细信息却十分匮乏。此次研究意义重大,它将填补这一知识空白,为海洋生态系统的保护和管理提供关键依据。该研究成果发表在《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是通过在峡谷内 450 - 1300 米深度范围设置密集的遥控潜水器(Remoted Operated Vehicles,ROV) 样带(transects),直接观察和记录峡谷壁上的生物群落;二是利用高分辨率测深数据,精确绘制峡谷的地形地貌,分析不同地形与生物分布的关系;三是进行温盐深仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)测量,获取海水的温度、盐度等数据,了解峡谷内的水文环境。
研究结果
- 峡谷地貌与水团特征:布兰内斯峡谷位于地中海西北部的加泰罗尼亚大陆边缘,呈南北走向,切入长度达 16.2 千米。峡谷顶部距离海岸仅 4 千米,深度为 70 米,从这里开始分为东西两个侧翼。东侧侧翼坡度较缓,主要由滑坡和趾沟构成;西侧侧翼则更为陡峭,分布着边缘沟壑网络。通过 26 次 CTD 测量,研究人员识别出峡谷内不同深度的水团。在 200 米以上是改性大西洋水(modified Atlantic Water,mAW) ,温度高于 13.8°C,盐度低于 38.1;200 - 600 米深度之间是黎凡特中间水(Levantine Intermediate Water,LIW),核心位于 300 - 400 米深度,温度高于 13.6°C,盐度高于 38.6;在 600 米以下则是西地中海深层水(Western Mediterranean Deep Water)。
- 冷水珊瑚群落分布:研究发现,布兰内斯峡谷的峡谷壁上存在着多样且密集的珊瑚群落。在 450 - 1300 米深度范围内,至少发现了 12 种冷水珊瑚物种。其中,石芝珊瑚(Desmophyllum dianthus)最为丰富,在整个峡谷都有分布。在峡谷头部,还发现了群体石珊瑚(Desmophyllum pertusum 和 Madrepora oculata) ,但在东部峡谷分支却没有它们的踪迹,取而代之的是八放珊瑚(Muriceides lepida)和黑珊瑚(Leiopathes glaberrima) 。研究显示,峡谷壁上的大型底栖生物群落主要由冷水珊瑚、肉食性海鞘和海绵等物种构成,而峡谷底部群落则主要由管海葵和穴居腹足类动物组成。并且,冷水珊瑚在记录的动物群落中占比高达 79%,表明该峡谷是以冷水珊瑚为主导的生态系统。
- 环境驱动因素:详细的 CTD 测量表明,峡谷内的浊积层(底部和中间层)与大型底栖生物群落处于相同的深度范围。浊积层能够为悬浮取食生物提供颗粒有机物(Particulate Organic Matter,POM) ,这为冷水珊瑚等生物的生存和繁衍提供了重要的物质基础,是影响冷水珊瑚群落分布的重要环境因素之一。
研究结论与讨论
这项研究为我们揭开了布兰内斯峡谷冷水珊瑚群落的神秘面纱,证实了该峡谷是冷水珊瑚的重要栖息地。研究人员不仅明确了不同大型底栖生物物种的密度和空间分布,还揭示了它们的环境生态位信息。这些发现对于保护海洋生态系统具有至关重要的意义。
一方面,冷水珊瑚作为脆弱海洋生态系统(Vulnerable Marine Ecosystems,VMEs)的指示物种,其生存状况直接反映了海洋生态系统的健康程度。了解布兰内斯峡谷冷水珊瑚群落的分布和特征,有助于我们评估该区域海洋生态系统的稳定性和可持续性。另一方面,研究结果为制定科学合理的海洋保护策略提供了依据。鉴于底拖网渔业对冷水珊瑚群落的潜在威胁,管理者可以根据这些研究结果,划定保护区,限制底拖网作业的范围和强度,从而有效保护冷水珊瑚及其所在的生态系统。
此外,该研究也为未来的海洋生态研究提供了参考。它展示了多种技术手段相结合在深海生态研究中的有效性,为进一步探索其他海底峡谷生态系统提供了范例。未来的研究可以在此基础上,深入探讨冷水珊瑚群落与其他生物之间的相互关系,以及气候变化等因素对这些生态系统的长期影响。