漂流式鱼类聚集装置(dFADs)在评估海洋保护区(oMPAs)金枪鱼资源保护效果中的应用研究

为解决海洋保护区(oMPAs)对金枪鱼资源保护效果评估难题，研究人员创新性利用渔业漂流式鱼类聚集装置(dFADs)的声学数据，通过902个dFADs在帕尔米拉环礁周边海域的漂流轨迹，结合广义加性混合模型(GAMM)分析发现oMPA内外金枪鱼生物量密度无显著差异。该研究为高成本远洋采样提供了经济高效的替代方案，成果发表于《Fisheries Research》。

　　

在全球化海洋保护浪潮中，海洋保护区(Marine Protected Areas, MPAs)的设立已成为保护生物多样性的重要手段。然而，对于水深超过200米的海域——即大洋性海洋保护区(oceanic MPAs, oMPAs)而言，其保护效果评估始终面临巨大挑战。传统依赖渔业捕捞数据的研究存在明显局限：当oMPAs设立后，科研人员只能获取保护区外围的捕捞数据，形成所谓的"数据盲区"。这种状况使得国际社会对oMPAs能否真正保护高度洄游性鱼类（如金枪鱼）产生质疑，也阻碍了《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》30%海洋保护目标的科学评估。

针对这一科学难题，来自The Nature Conservancy等机构的研究团队独辟蹊径，利用渔业中广泛使用的漂流式鱼类聚集装置(drifting Fish Aggregating Devices, dFADs)作为移动观测平台，对太平洋岛屿遗产海洋国家纪念碑(PIHMNM)周边海域的金枪鱼资源展开研究。这项创新性工作首次实现了oMPA内外金枪鱼生物量的同步监测，相关成果发表在渔业领域权威期刊《Fisheries Research》上。研究团队通过与渔业公司合作，获取了902个配备声学设备的dFADs在2021-2023年间漂流经过帕尔米拉环礁海域的完整轨迹数据，这些装置如同"海洋哨兵"般穿梭于保护区内外，持续记录着水下金枪鱼群的生物量变化。

研究采用了两大关键技术方法：一是基于反距离加权插值法(Inverse Distance Weighted, IDW)的空间分布可视化，通过对不同深度层(3-115m)生物量数据的整合分析，绘制出oMPA内外金枪鱼分布热图；二是构建广义加性混合模型(Generalized Additive Mixed Model, GAMM)，在控制时间、环境等协变量影响的基础上，量化oMPA对金枪鱼生物量的净效应。值得注意的是，所有dFAD数据均来自"帕尔米拉FAD监测计划"——这是环保组织与围网渔业公司为减少dFAD对珊瑚礁影响而建立的独特合作机制。

研究结果部分呈现了丰富发现：

1. 空间分布特征：IDW分析显示，整个研究区域金枪鱼平均生物量密度(各深度层总和)约为3.37吨，南北梯度明显但oMPA边界处无显著变化。这一直观发现暗示保护区设立可能未对金枪鱼分布产生预期影响。

2. GAMM模型解析：经过对19.9万条声学数据的建模分析，发现oMPA内外金枪鱼生物量密度差异虽具统计学意义(p=0.0043)，但实际差异微乎其微(内部0.100±0.013吨vs外部0.102±0.013吨)。这一反直觉的结果可能与当地渔业压力较低有关——卫星数据显示PIHMNM周边美国专属经济区(EEZ)内的捕捞活动本就稀少。

3. 金枪鱼行为规律：研究意外揭示了dFADs作为科学工具的独特价值。模型捕捉到金枪鱼显著的昼夜垂直迁移行为：生物量密度在日出时分(约5时)达到峰值，这与已知的金枪鱼集群行为高度吻合；而月相照度、叶绿素浓度等环境因子与生物量的关系也符合生态学预期，验证了数据的可靠性。

4. 深度分层差异：深度层与昼夜时间的交互效应最为显著，深层(>36.6m)生物量波动幅度更大且峰值提前至3-5时，这一模式可能反映了不同金枪鱼种类(如具有鱼鳔的黄鳍金枪鱼Thunnus albacares与大眼金枪鱼Thunnus obesus)的栖息偏好差异。

在讨论部分，作者客观评价了这项开创性工作的双重意义：一方面，dFADs网络为oMPAs评估提供了前所未有的数据来源，其跨越管辖边界的特点完美弥补了传统渔业数据的"盲区"缺陷。研究证实，即便使用低成本回声探测仪，仍能获取反映金枪鱼真实生态特征的数据。另一方面，PIHMNM案例表明，在渔业压力本就不高的区域设立oMPAs，可能难以产生显著的金枪鱼保护效果——这与沿海MPAs形成鲜明对比。

这项研究的创新价值不仅在于方法学突破，更在于启发了未来oMPAs的评估方向：研究者建议应优先在渔业压力梯度明显的区域(如中西太平洋高捕捞区)应用dFADs监测技术，并呼吁建立更完善的dFAD数据共享机制。正如作者强调的，oMPAs的保护目标本就多元(包括保护远洋-底栖生态系统服务)，对金枪鱼资源的影响评估应当结合具体区域的渔业背景综合考量。随着《联合国公海条约》的实施，这项研究为未来公海保护区的科学管理提供了重要方法论借鉴。

值得注意的是，研究团队通过"帕尔米拉FAD监测计划"已成功拦截50余个可能撞击珊瑚礁的dFADs，展现了环保组织与渔业利益相关方合作的双赢潜力。这种将渔业操作数据转化为生态保护工具的智慧，或许比研究结论本身更值得业界深思。