东波弗特海和北极群岛高度活动雄性白鲸夏季觅食栖息地适宜性研究及其对气候变化的响应

本研究针对东波弗特海(EBS)白鲸种群面临的气候变化导致的北极鳕鱼资源减少和船舶交通增加的双重威胁，通过整合动物行为数据（如潜水觅食位点）与栖息地适宜性模型(BRT)，揭示了海床深度(350-750 m)是驱动雄性白鲸夏季觅食栖息地选择的最关键环境因子，且不受海冰条件影响。该研究为北极航运管理和关键栖息地保护提供了科学依据，成果发表于《Arctic Science》。

　　

随着北极地区气候变暖加剧，海冰覆盖持续减少，北极特有的白鲸(Delphinapterus leucas)种群正面临前所未有的生存挑战。东波弗特海(EBS)白鲸种群作为北极三种特有鲸类中分布最广的物种，其生存状况直接关系到因纽特人的传统文化传承和生计保障。然而，该种群正遭受双重打击：一方面，其主食北极鳕鱼(Boreogadus saida)的丰度和分布因水温升高而改变；另一方面，西北航道船舶交通量以每年7%的速度增长，水下噪声污染日益严重。这些变化究竟如何影响白鲸的核心觅食行为？哪些区域需要优先保护？这些问题亟待科学解答。

加拿大渔业与海洋部(DFO)联合因纽特原住民组织，通过卫星标记技术对16头成年雄性EBS白鲸展开追踪研究。研究人员创新性地将潜水行为分类数据（如深海底层潜水Deep Benthic）纳入增强回归树(BRT)模型，首次量化了夏季觅食栖息地的环境驱动因子。令人惊讶的是，尽管北极海冰覆盖率逐年下降，白鲸仍忠实地选择海床深度350-750米的区域进行觅食，这一发现暗示着海底地形而非海冰条件才是决定其栖息地适宜性的关键。

研究团队采用多项关键技术：1) 通过SPLASH10-F和CTD-SRDL卫星标签记录白鲸潜水行为（深度精度达0.5 m±1%）；2) 利用连续时间相关随机游走模型(CTCRW)处理定位数据；3) 整合多源环境数据（GEBCO海底地形、MASAM2海冰浓度等）；4) 采用考虑自相关性的区块交叉验证法构建BRT模型。这些方法确保了从个体行为到种群栖息地选择的科学推断。

【研究结果】

1. 潜水行为特征
   分析9142次潜水数据发现，83%的觅食潜水为Deep Benthic类型（平均深度433 m），印证了白鲸主要捕食深海分布的成年北极鳕鱼。

2. 关键环境驱动因子
   BRT模型显示海底深度贡献度高达63.9%，最适范围为350-750 m；与陆地距离（10-150 km）次之（14%）。值得注意的是，海冰变量影响微弱（<1%），表明白鲸能在全冰况环境下觅食。

3. 空间分布热点
   Viscount Melville海峡和Amundsen湾的深海通道（图示红色区域）持续被预测为最优栖息地，这些区域恰好与已知的北极鳕鱼大西洋水团分布区重叠。

4. 与传统模型的对比
   与仅基于位置数据的模型相比，结合潜水行为的新模型更精确显示：白鲸在500米等深线区域的觅食概率比浅海区高3倍，证实了深度筛选对栖息地评估的重要性。

【研究启示】
这项研究首次揭示了EBS雄性白鲸对特定海底地形的"顽固"偏好，这种偏好可能源于其与北极鳕鱼分布的深度耦合。尽管气候变化正在重塑北极海冰格局，但海底地形特征的稳定性为白鲸提供了"气候避难所"。然而，这些深海通道恰是西北航道航运扩张的核心区域，船舶噪声已证实会导致白鲸停止觅食（Martin et al. 2023）。

研究建议将Viscount Melville海峡等关键区域纳入"低影响航运走廊"管理，这与加拿大政府正在推行的因纽特共管政策不谋而合。该成果不仅为北极海洋空间规划提供了科学基准，更开创了通过行为生态学数据优化栖息地模型的新范式。未来研究需关注雌性和幼鲸的浅海栖息地需求，以及北极鳕鱼不同生活史阶段对环境变化的差异响应，才能实现对整个种群的全方位保护。