《Journal of Marine Systems》：Physical cumulative pressures analysis approach to Good Environmental Status assessment at Central Cantabrian Sea
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本研究通过整合人类活动空间数据，分析 Cantabrian 海中央海域海底压力累积，发现8.4%区域因渔具等受损，40.8%受干扰，压力集中在近岸带。为欧盟海洋战略框架提供评估方法支持。
ángela María Márquez-Reyes|Ulla Fernandez-Arcaya|Antonio Punzón
加的斯大学，海洋与环境科学学院，Río San Pedro校区，11510 Puerto Real，加的斯，西班牙
摘要
《海洋战略框架指令》（MSFD）的目标之一是识别、评估并减少对海底的累积物理压力，以实现良好的环境状态（GES）。本研究旨在描述对海底完整性产生物理影响的人类活动，并对坎塔布连海中部地区的压力累积情况进行首次综合评估。为此，将有关人类活动、相关海底压力、影响范围以及与底栖生境相互作用的空间数据整合到一个0.01° × 0.01°的网格中，以便进行累积压力分析。研究结果表明，坎塔布连海中部地区受到严重压力：8.4%的网格单元被归类为物理上受损，40.8%的网格单元受到物理干扰。这些活动主要集中在亚潮间带生境，其中岩石生境与多种压力因素存在高度空间重叠。
压力累积的主要来源是不同底栖捕捞工具在较深的大陆架和斜坡（113–644米深度）区域的作业。在较浅的亚潮间带区域，水产养殖和疏浚等额外活动也加剧了累积影响。阿维莱斯峡谷系统（Avilés Canyon System）这一具有社区重要性的区域也显示出高压力累积现象，每个网格单元中有多达3–4种相关活动，其中大部分与渔业有关。本研究为评估导致海底干扰的累积活动提供了方法论基础，并支持制定符合MSFD目标的空间管理策略。
引言
近几十年来，海洋被用于更广泛的传统活动（如渔业、水产养殖和运输）以及新兴的海洋产业（如海洋可再生能源、采矿、生物勘探和旅游业）（Ban和Alder，2007；Halpern等人，2008和2019）。技术进步、社会需求以及对蓝色经济发展的推动加剧了这些活动，使其影响范围更广、更深入（Borja等人，2024；O’Hara和Halpern，2022）。
人类活动及其产生的压力可能在时间、空间和不同尺度上同时发生，从而导致人为影响的累积。生态系统在其各个组织层次（包括物种、群落和生境）对单一压力因素表现出不同的敏感性。多种压力因素常常累积并以不同方式影响这些组成部分，协同效应是一些最重要的影响来源（Andersen等人，2013；Ban等人，2010；Foley等人，2010）。
为了通过整体方法减轻人类活动对海洋区域的影响，基于生态系统的管理（EBM）在过去几十年中得到了广泛应用（Curtin和Prellezo，2010；Katsanevakis等人，2011）。与传统管理侧重于特定行业或物种不同，EBM考虑了资源开发中的更广泛的生态、环境和人类因素。这需要更好地理解各种压力及其对不同生态系统组成部分的影响之间的复杂相互作用（Piet等人，2021）。由于不同活动及其相关压力可能对生态系统结构和功能产生累积效应，单独应对这些压力已被证明是不够的。
各国政府的总体目标是平衡人类利用与生物多样性保护、生态系统组成部分和生态功能（Andersen等人，2020；Borgwardt等人，2019；Ban等人，2010）。为此，欧盟制定了《海洋战略框架指令》（MSFD，指令2008/56/EC），以在整个欧洲水域实现良好的环境状态（GES）。在为实现GES而设定的描述指标中，（EU）2017/845/EC中的“海底完整性描述符”（D6）通过五个标准评估每个底栖生境的丧失和受负面影响区域，从而确定其环境状态。为了制定有效的预防和/或管理措施，MSFD强调了在实施措施之前对成员国海域压力进行预先评估的重要性（见（EU）2008/56/EC）。
尽管人为压力遍布所有海洋，但由于活动的集中和多样性，沿海地区受到的影响尤为严重（Batista等人，2014；Fernandes等人，2021）。这种集中现象在大陆架较窄的地区尤为明显，例如坎塔布连海（Andersen等人，2013；Fernández-Arcaya等人，2024）。为了保护这些区域，海洋保护区（MPAs）逐渐被认可为防止、减少或逆转生物多样性丧失的有效工具（《栖息地指令》，92/43/CEE）。在坎塔布连海（大西洋东北部），存在一个海洋保护区网络，包括具有社区重要性的阿维莱斯峡谷系统（Avilés Canyon System）（Ríos等人，2022）和特殊保护区El Cachucho（García-Alegre等人，2014）。在这些保护区内，已经对捕鱼活动与敏感生境之间的空间重叠进行了广泛研究，同时也探讨了社会经济利用与保护目标之间的权衡（De la Torriente等人，2022；González-Irusta等人，2018；Rodríguez-Basalo等人，2021）。然而，对于渔业以外活动的压力评估以及累积影响的全面分析，在保护区内及其周边地区仍知之甚少。
有效实施MSFD的一个主要挑战是应对多种活动及其相关影响。迄今为止，大多数累积影响评估依赖于定性或半定量方法，这主要是由于关于人类利用的空间分布和强度的数据有限，以及缺乏针对物种和群落对压力累积及其协同效应的成熟响应指标（Bevilacqua等人，2018；Crise等人，2015；Fernandes等人，2020；Elliott等人，2020）。尽管已有多项研究试图探讨这些影响，但仍存在关键知识空白，例如了解空间复杂的压力（如污染）的分布方式、哪些活动组合及其相关压力最有可能累积，以及哪些生境最容易受到这种重叠的影响（Dailianis等人，2018；Halpern和Fujita，2013）。在设计实验以评估生境对累积效应的敏感性并量化未达到良好环境状态（GES）的海底范围之前，解决这些空白至关重要。
在此背景下，本研究分析了坎塔布连海中部地区人类活动及其相关物理压力的分布和累积情况，以及它们与底栖生境的相互作用。通过这样做，我们旨在确定问题的规模以及这些活动的组合方式，以便为未来的评估和空间管理及决策过程提供信息。
研究区域
研究区域位于伊比利亚半岛北部大陆边缘（坎塔布连海），比斯开湾以南（图1）。该区域的环境、地貌、生物和生态特征已有详细描述（Arrese等人，2021；Ríos和Sánchez，2021；Sánchez等人，2022）。与北大西洋东部相比，研究区域的水体表现出局部差异，其特征是大部分水域存在反气旋环流
结果
在研究区域的总面积（17,174平方公里）中，8.4%的区域受到导致生境丧失的活动的影响，而40.8%的区域与导致生境干扰的活动重叠（图2）。生境丧失主要集中在亚潮间带（约<30米深度），由石油和天然气勘探、海底电缆、人工礁石和水产养殖等多种活动引起。相比之下，生境干扰分布较为广泛，从亚潮间带到
讨论
人类活动及其产生的压力在整个研究区域内广泛存在，几乎一半的分析单元至少受到一种压力的影响。压力主要集中在亚潮间带生境，由水产养殖、疏浚和在海床上安装各种类型的海洋基础设施等活动驱动。在某些地点，同时存在多达五种不同的活动施加压力
结论
总之，尽管已经努力评估对生态系统的总体影响，但在累积效应方面仍存在显著不确定性。同时，确定问题的范围并识别受压最大或因敏感性而需要优先干预的区域，对于有效管理生态系统和保护区至关重要。本分析通过突出显示这些方面为实现这一目标做出了贡献
CRediT作者贡献声明
ángela María Márquez-Reyes：撰写——初稿、正式分析、数据整理、概念化。Ulla Fernandez-Arcaya：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。Antonio Punzón：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。
未引用的参考文献
Barbosa等人，2018
Hammar等人，2020
国际海洋探索理事会（ICES），2019
生态转型与人口挑战部（MITERD），2019
Oosterbaan等人，2009
Stelzenmüller等人，2010
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本文作者感谢西班牙海洋研究所（IEO）、西班牙国家研究委员会（CSIC）和公共工程研究与实验中心（CEDEX）提供进行本项目所需的数据。
