澳大利亚近海风电场对鲨鱼和鳐鱼的生态风险评估：基于生产力-暴露框架的预警分析

本研究针对澳大利亚近海风电场(OWF)开发对鲨鱼和鳐鱼的潜在生态影响，首次采用分层生产力-暴露分析(ERA)框架评估了314种软骨鱼类的风险等级。研究发现39种高危物种中，电磁场(EMF)和次级缠绕是主要负面影响因素，而人工结构带来的食物资源增加和渔业压力降低则呈现积极效应。该研究为海洋可再生能源开发与濒危物种保护提供了科学决策依据。

　　

随着全球能源结构向低碳转型，近海风电场(Offshore Wind Farms, OWFs)建设正在全球范围内加速推进。澳大利亚作为海洋生物多样性热点区域，其海域栖息着314种鲨鱼和鳐鱼，其中32.6%的物种已被世界自然保护联盟(IUCN)列为受威胁物种。然而，OWF基础设施对这类顶级捕食者的影响机制尚不明确，特别是在南半球海域缺乏系统评估。传统环境影响评估(EIA)往往忽视软骨鱼类的特殊敏感性，而这类物种普遍具有晚熟、低繁殖率等脆弱特征，其种群恢复能力极易受到人为干扰的影响。

为填补这一知识空白，J. M Werry和J.J. Meager团队在《Global Ecology and Conservation》发表了开创性研究。研究人员创新性地将渔业管理中成熟的生产力-敏感性分析(PSA)框架改造为生产力-暴露评估(PEA)模型，通过三级递进式分析（筛选→半定量评估→脆弱性整合），系统评估了OWF建设运营对澳大利亚软骨鱼类的潜在影响。研究特别关注了6个联邦政府优先开发的OWF区域与物种分布的重叠情况，并首次将电磁场效应、栖息地改变等新型压力因子纳入评估体系。

关键技术方法包括：1) 基于澳大利亚鲨鱼和鳐鱼保护行动计划(Action Plan)的314种物种数据库；2) 三级生态风险评估(ERA)框架，重点采用Level 2生产力-暴露矩阵分析；3) 将澳大利亚专属经济区(EEZ)划分为7个生物地理亚区进行区域特异性评估；4) 整合生活史特征、移动行为等12项参数构建暴露指数；5) 对39种高危物种进行直接/间接影响组分分析。

研究结果揭示：

1. 1.

   高风险物种特征：通过Level 2评估确认8种高风险物种，包括远洋白鳍鲨(oceanic whitetip)、锤头鲨(great hammerhead)等，其风险值>3.18。这些物种普遍具有晚熟(GL>20年)、狭域分布(D=5)和高栖息地专一性(HR=5)等特征。

2. 2.

   区域差异格局：昆士兰和西北澳海域风险最高，共分布28种关注物种。OWF指定区域中，亨特(24种)和伊拉瓦拉(23种)海域物种丰富度最高，主要威胁来自电磁场(EMF)和跨陆架移动(ASM)受阻。

3. 3.

   关键影响路径：电磁场暴露导致的中等风险涉及76.9%的评估物种，可能干扰鲨鱼的地磁导航能力。次级缠绕风险在巴斯特海峡等区域尤为突出，与当地幽灵渔具数量正相关。值得注意的是，OWF结构带来的"人工礁效应"使29%物种可能获得渔业压力减轻的积极影响。

4. 4.

   物种特异性脆弱性：以东部灰护士鲨(Carcharias taurus)为例，其高站点忠诚度(RI=4)与OWF区域重叠率达68%，使得栖息地改变成为主要威胁。而短鳍鲭鲨(Isurus oxyrinchus)等远洋物种则更易受海流改变带来的间接影响。

讨论部分强调了三方面突破：方法学上，将传统渔业ERA框架创新应用于新能源开发评估，解决了数据匮乏区域的预警难题；实践层面，首次绘制了澳大利亚OWF-软骨鱼类冲突热点图，指明锤头鲨等物种需要专项保护措施；理论上，提出"暴露窗口期"概念，解释不同生活史阶段物种的差异化风险。研究建议将声学遥测阵列与eDNA技术结合，建立OWF区域的长期监测网络，特别关注电磁场屏蔽技术的生态效应验证。

该研究为平衡可再生能源发展与海洋保护提供了科学模板，其分级评估框架已被澳大利亚海上能源管理局(NOPSEMA)采纳为2024年研究战略的核心方法。随着全球OWF建设向深水区扩展，这种整合生物地理特征、物种脆弱性和累积影响的分析思路，对指导其他国家开展类似评估具有重要借鉴价值。