法属波利尼西亚海域垂直声学分层新发现：基于被动声学监测的深海鱼类群落生态研究

本研究通过被动声学监测（PAM）技术，首次揭示了法属波利尼西亚莫雷阿岛海域从浅层（20米）至深层（300米）的鱼类声学垂直分层现象。研究人员对比不同深度（20/60/120/300米）的声学数据，发现物种丰富度从浅层向深层递减（300米仅记录16种声型），但黄昏时段300米深度声信号激增至3600次/小时，证实光限制区仍存在昼夜活动节律。该成果发表于《Deep Sea Research Part I》，为深海群落生态研究提供了非侵入性方法学突破。

　　

海洋生态学研究长期面临深海观测的技术瓶颈。尽管已知光照、温度和压力等环境因子驱动海洋生物垂直分层，但传统视觉调查在深海的适用性受限。法属波利尼西亚海域作为珊瑚礁生物多样性热点，其深层生态系统（如300米深的稀光带rariphotic zone）的生态特征仍属未知领域。被动声学监测（Passive Acoustic Monitoring, PAM）因其连续记录、非侵入性优势，成为破解这一难题的新钥匙。

比利时列日大学FOCUS研究单元的Xavier Raick团队联合法国发展研究院（IRD）等机构，在莫雷阿岛北部海域（17°32'S, 149°34'W）部署SNAP水听器，首次实现从浅层（20米）至深层（300米）的声学数据同步采集。通过对比历史数据（Zenodo 10.5281/zenodo.11960305），团队发现：1）物种声型丰富度从浅层（68种）锐减至深层（16种）；2）八种声型为跨深度共有，六种疑似深度适应性变体；3）尽管300米声多样性较低，但黄昏时段声信号爆发性增长（3600次/小时），揭示深海鱼类保留昼夜活动节律（diel pattern）。该成果发表于《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》，为理解深海生物对极端环境的适应机制提供全新视角。

关键技术包括：1）SNAP水听器连续10天（2022年7月8-17日）的300米深度声学采样；2）人工声信号分类（区分鱼类/非鱼类声源）；3）24小时周期声信号丰度/多样性量化；4）跨深度（20/60/120/300米）声学特征比对。

【垂直分层模式】
通过每日声信号分析，研究发现：1）中光层（mesophotic zone, 60-120米）声型数量稳定（68-69种）；2）300米稀光层声型锐减至16种，其中50%与中光层共有；3）声信号总量从浅层（950次/小时）向深层递减，但黄昏时段呈现反常的深度正相关（300米达峰值3600次/小时）。

【讨论】
该研究首次证实声学分层与已知的海洋物理-化学梯度高度耦合。深层声多样性降低可能反映：1）栖息地复杂性下降；2）能量限制导致发声行为代价增高。而黄昏时段的声爆发则暗示：1）垂直迁移物种的声贡献；2）深海特有的生物钟调控机制。PAM技术的应用突破为深海长期生态监测建立新范式。

【意义】
这项研究不仅填补了热带深海声生态学数据空白，更揭示：1）传统视觉调查可能低估深海活动强度；2）声信号可作为评估深海生态系统健康的新指标。作者团队在CRediT贡献声明中强调，éric Parmentier（鱼类生物声学专家）的参与确保了声型分类的准确性，而David Lecchini提供的本地生态知识支撑了数据解读的生态相关性。

研究局限性包括非同步数据采集（300米与浅层数据存在时间差）和手动声信号分类的主观性。未来研究建议结合环境DNA（eDNA）技术验证声学分类结果。资助信息显示，比利时列日大学和利奥波德三世自然探索保护基金为本研究提供了关键支持。