大西洋东南部海域珊瑚礁鱼类耳石与晶状体中的炸弹放射性碳：年龄验证与寿命延展研究

这篇研究通过分析美国东南部大西洋水域珊瑚礁鱼类耳石和晶状体中的炸弹放射性碳（14 C），建立了首个区域性14 C年代学参考序列（SEUS），验证了三种石斑鱼（Epinephelus adscensionis、E. guttatus、Mycteroperca venenosa）的年龄估算方法，并显著延长了其最大寿命记录（分别达35年、23年和37年）。该研究为西大西洋北部（WNAO）水域管理提供了关键年龄验证工具，揭示了区域水团更新的独特模式。

　　

引言
珊瑚礁鱼类是海洋生态系统的重要组成部分，同时支撑着休闲、商业和生计渔业。可持续管理这些渔业需要详细了解种群年龄结构，以便利用渔业物种的体型和年龄数据估算生活史参数。西大西洋北部（WNAO）的炸弹放射性碳（¹⁴
C）记录稀少，亟需在捕捞区域建立新的年代学，以便在年龄验证研究中应用这一独特工具。

方法
研究区域
美国东南部（SEUS）区域，俗称南大西洋湾（SAB），从佛罗里达州卡纳维拉尔角延伸至北卡罗来纳州哈特拉斯角。该区域以宽阔的大陆架为特征，介于海岸线和60米等深线之间，宽度从北部的约20公里到乔治亚州附近的约140公里不等。SEUS水域的北卡罗来纳州和南卡罗来纳州（NC/SC）包含多样化的河口和大陆架系统，向东延伸至墨西哥湾流。

研究物种
用于建立¹⁴
C时间记录的耳石来自四种常见的NC/SC大陆架珊瑚礁鱼类：白鲷（Haemulon plumierii）、红鲷（Haemulon aurolineatum）、红鲷（Pagrus pagrus）和狮子鱼（Pterois sp.）。这些物种与NC/SC大陆架栖息地密切相关，并表现出相对固定的活动范围。

样品采集与处理
耳石样本来自1978年至2020年的存档生物标本，采集自多个区域监测项目，包括独立渔业调查（SERFS）、南卡罗来纳大学艾肯分校（USCA）的NC/SC自由潜水采集项目和国家海洋渔业局（NMFS）的NC/SC港口采样项目。每条鱼的采集日期、GPS坐标、种类、长度和重量均被记录，耳石经清洁、干燥后储存。

¹⁴
C时间记录
使用New Wave Research微磨系统从耳石边缘提取已知年龄的材料，并通过国家海洋科学加速器质谱（NOSAMS）设施进行放射性碳分析。结果以现代分数（F¹⁴
C）报告，衡量样品放射性碳含量与现代标准的偏差。

年龄验证
通过计数耳石薄片中交替的半透明和不透明生长带（一个生长带代表一年）估算年龄。使用SEUS ¹⁴
C参考时间序列，通过眼晶核心的¹⁴
C值与参考序列的比较，验证年龄估算方法的准确性。

结果
¹⁴
C时间记录
从25个NC/SC样本中获得的F¹⁴
C值范围为1.0400至1.1225。SEUS珊瑚礁鱼类耳石的F¹⁴
C下降关系显著，与2005年SAB/SEUS研究中报告的溶解无机碳（DIC）F¹⁴
C值基本吻合。

区域比较
SEUS的¹⁴
C下降时间趋势与百慕大、佛罗里达礁岛群和北加勒比海的参考¹⁴
C时间序列显著不同。SEUS水域在下降期的前半段（约至1994年）表现出比佛罗里达礁岛群和百慕大更低的¹⁴
C浓度，但与北加勒比海相似。

年龄验证与寿命延长
研究成功验证了SEUS水域三种石斑鱼的年龄估算方法：石斑鱼（Epinephelus adscensionis）最大年龄达35年，比此前记录的12年显著延长；红鲷（E. guttatus）最大年龄从11年延长至23年；黄鳍石斑鱼（Mycteroperca venenosa）最大年龄从31年延长至37年。

讨论
¹⁴
C时间记录
SEUS大陆架水域的¹⁴
C下降模式与邻近区域的差异主要归因于水团来源、平流和垂直混合程度的不同。SEUS水域的¹⁴
C信号相对贫化，反映了该区域复杂的水文特征。

年龄验证与寿命评估
研究不仅验证了年龄估算方法，还显著延长了三种石斑鱼的寿命记录。这些发现对渔业管理具有重要意义，因为准确的年龄数据是评估种群健康和计算最大可持续产量的关键输入。

结论
SEUS区域大陆架水域的¹⁴
C下降模式显著不同于邻近的百慕大和佛罗里达礁岛群。通过珊瑚礁鱼类耳石建立的SEUS参考¹⁴
C年代学，成功验证了三种石斑鱼的年龄估算方法，并显著延长了其最大寿命记录。这些结果为SEUS水域渔业管理提供了重要工具，并为西大西洋北部水团年龄和更新研究提供了新数据。