东热带太平洋（ETPO）大规模海洋保护区创建对商业金枪鱼船队预期损失的海况驱动因素

《Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences》：Oceanic drivers of expected losses from the creation of large-scale marine protected areas in the eastern tropical Pacific Ocean on commercial tuna fleets

　　

人们日益认识到，为实现雄心勃勃的国际海洋保护目标，制定保护区的方法及其社会生态影响与保护区命名本身同样重要。近期关于在东热带太平洋（eastern tropical Pacific Ocean, ETPO）关闭大面积捕捞区域的争论强调，需要严谨工具来指导决策，并阐明在不同海洋条件下特定地点对不同捕捞部门的贡献。利用1997—2016年ETPO工业化金枪鱼捕捞全面而详细的数据集，研究人员采用混合效应模型（mixed-effects models）估计两种潜在大规模渔业关闭对船舶类别、捕捞国家和海洋条件造成的不同短期经济影响。研究结果表明，影响因船舶大小、捕捞国家、物种和海水温度情势而显著不同。对某些船队而言，预期渔获量的短期损失可达40%，但通常约为10%。研究人员的方法凸显了预测影响的异质性和变异性，可为理解ETPO及其他地点大规模海洋保护区（large-scale marine protected areas, MPAs）选址所涉及的政治经济学提供启示。

研究背景：全球“30 × 30”目标与《联合国海洋法公约》关于国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定推动海洋保护讨论。海洋保护区从研究小区扩展到大面积禁捕区，大型海洋保护区（large-scale marine protected areas, MPAs）通常指连续禁捕区面积大于100 000 km²，如Papahānaumokuākea Marine National Monument（1 509 957 km²）和Phoenix Islands Protected Area（408 250 km²）。保护界日益强调，保护区的制定方式及其对使用者与社区的社会生态影响与指定本身同等重要。东热带太平洋（eastern tropical Pacific Ocean, ETPO）的Galapagos Islands Marine Reserve扩展和Costa Rica Thermal Dome（CRTD）保护是近期争论焦点；二者既是生物多样性热点也是捕捞热点，商业渔业明确反对。既有社会经济影响文献多关注小型非远洋关闭，对大型关闭影响工业渔业的研究较少，且多测平均渔获、收入或单位捕捞努力量渔获量（catch per unit effort, CPUE），较少揭示不同海况下具体地点对不同船队、渔具和物种的异质贡献；厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o Southern Oscillation, ENSO）可扰动生态系统并改变金枪鱼和旗鱼可得性与可捕性。因此，研究人员需要统计工具阐明特定位置在不同海洋条件下对不同捕捞部门的重要性，以理解大型禁渔区选址的政治经济学。

研究人员利用美洲热带金枪鱼委员会（Inter-American Tropical Tuna Commission, IATTC）1997—2016年围网金枪鱼set级logbook与observer数据，估计IATTC管理下金枪鱼围网渔业中加拉帕戈斯专属经济区（Galapagos EEZ, GEEZ）和CRTD关闭的异质短期预期影响。研究将预期损失分解为每set渔获与每月set数，条件于ENSO情势、set类型、船旗和船级。因未计入努力重分配，估计值代表不同海况下关闭渔场造成的最大短期预期损失。结论是影响因船大小、捕捞国家、物种和海水温度情势显著不同，某些船队短期预期渔获损失可达40%，通常约10%；方法揭示的异质性和变异性可启发ETPO及其他地点大型MPA选址的政治经济学讨论。

关键技术方法：数据为IATTC 1997—2016年围网金枪鱼set级logbook与observer数据（23 687航次、567 469次set、343艘船；Class 6有observer；含set时间地点/类型、物种渔获、船/flag/船级、海豚死亡率限额（dolphin mortality limit, DML）），并附录海洋尼诺指数（Oceanic Ni?o Index, ONI）划分normal/warm/cold。用Tweedie回归估计每set渔获（固定与随机效应，适应零值多），用负二项回归估计每月set数（过离散计数）；模型含flag、class、ENSO、Area及交互、DML、月/年固定效应和船随机效应。用全样本回归理解关系，再用2012—2016年leave-one-year-out预测并聚合船级和flag。样本来源IATTC。

研究结果：
3.1 描述性统计（Descriptive statistics）：通过set级经纬度、船级和set类型分析，1997—2016年围网渔业以Class 6为主，漂浮物集鱼（floating objects, OBJ；包括自然漂浮物和集鱼装置（fish aggregating devices, FADs））与海豚关联（dolphin-associated, DEL）set比例较高；小型船多无DML且主要使用非关联鱼群（unassociated schools, NOA）set；OBJ随年份增加，FADs自1993年引入后降低OBJ搜索需求。热图显示Class 6空间覆盖广，Class 2–5更近岸；GEEZ为OBJ热点（小型船偏东部、Class 6偏西部）和NOA热点（Class 2–6均作业），CRTD重要海洋哺乳动物区（Important Marine Mammal Area, IMMA）为Class 6 DEL主要地点；这些重叠预示关闭影响。

3.2 回归结果（Regression results）：通过Tweedie每set渔获模型和负二项月set数模型，以Class 6、Flag 9、正常ENSO、1月、GEEZ与CRTD外为基线。较小船每set渔获较低且显著。GEEZ内黄鳍金枪鱼（Yellowfin Tuna, YFT）DEL set较基线2.98 t/set增加0.29，NOA减少0.65（基线2.07），OBJ减少0.10（基线1.79）；鲣鱼（Skipjack Tuna, SKJ）NOA增加0.12（基线2.16），OBJ增加0.15（基线3.06）。CRTD内YFT OBJ增加1.13（基线1.79），NOA增加0.90（基线2.07）。ENSO效应复杂：大眼金枪鱼（Bigeye Tuna, BET）OBJ暖+0.06（3%）、冷+0.22（11%）（基线1.97）；SKJ NOA暖+0.13（6%）、冷?0.17（8%）（基线2.16）；YFT OBJ冷+0.30（17%）（基线1.79）、NOA冷?0.06（3%）（基线2.07）。区域交互显示YFT OBJ冷CRTD ?0.49（27%）、GEEZ +0.16（9%）；BET OBJ冷CRTD +1.28（65%）；GEEZ SKJ NOA冷+0.52（24%）、暖?0.48（22%）（基线2.16）。set数模型显示NOA下半年较低；NOA暖GEEZ ?0.33（17%，基线1.96 sets/月）；OBJ冷CRTD ?0.64?0.37=?1.01，GEEZ暖+0.28、冷+0.21；OBJ下半年为正；DEL暖CRTD +0.27、GEEZ +0.24（基线1.96）；有DML船较少OBJ ?0.2、NOA ?0.1。leave-one-year-out拟合与全样本一致，随机效应提高解释力，pseudo R²为0.2–0.674，预测年损失均值与范围总体与观测一致。

3.3 大规模关闭的估计潜在影响（Estimated potential impacts of large-scale closures）：通过2012—2016年leave-one-year-out预测及2016实际ENSO与伪正常/暖/冷年情景，计算关闭GEEZ或CRTD的年度渔获损失百分比。2016年关闭GEEZ时YFT损失7.12%、SKJ 6.68%、BET 1.1%；暖情景SKJ最大8.14%；BET受影响最小，CRTD关闭为零、GEEZ关闭3.74%–4.76%。CRTD关闭总体较小，BET与SKJ零或近零，YFT最大。船级与flag层面，GEEZ对小型船SKJ/YFT影响最大，损失可超过30%；Class 6受GEEZ影响最低，但仅Class 6（有DML）受CRTD影响。GEEZ影响Flags 4、9、10，损失约10%（Flag 4 SKJ无DML）至近15%（Flag 4 YFT有DML）；CRTD影响有DML的Class 6 Flags 3、12、13、14，并与GEEZ受影响flag 3、4、12、13有重叠；GEEZ最大影响Flag 9，CRTD最大影响Flag 14。温度情景下，GEEZ的BET/SKJ损失冷年最大，Class 3–5损失接近30%，Flag 9最大；YFT损失GEEZ暖年更高、CRTD冷年更高；Flag 14在CRTD关闭下差异最明显。收入影响的价格仅按物种和年份变化，排名不变；SKJ均价最低、YFT最高，收入损失百分比的范围和均值与渔获损失几乎相同但年度幅度可能不同。

讨论部分总结：扩展全球保护网络是应对生物多样性与气候危机的重要工具，ETPO尤为如此；GEEZ扩展和CRTD关闭是近期政策辩论核心，厄瓜多尔扩展Galapagos Marine Reserve及设立Hermandad Marine Reserve是ETPO海洋走廊项目的重要步骤，CRTD保护讨论亦在进行。研究结果与CRTD作为重要海洋哺乳动物区的认识一致，Class 6有DML船在CRTD周边捕捞与海豚关联的大YFT。IATTC数据集较Sun等和Bucaram等覆盖更广；模型允许ENSO和DML等法规因素以不同非线性方式影响捕捞生产过程；结果比Mediodia等更细致，差异源于空间与时间聚合。DML系数跨模型解释不同：DEL-YFT负系数反映操作约束的效率损失；NOA/OBJ渔获模型中DML代表船特征；月set数DEL中DML不显著因其为前提；NOA/OBJ负系数与持有DML船替代到更有利DEL一致。关闭影响异质：GEEZ显著影响Flag 9/10小型船；CRTD影响Class 6 Flags 3、4、10、12、13、14尤其YFT；ENSO下Class 6有DML船更多DEL并获高YFT于CRTD，小型船在GEEZ用NOA并在冷La Ni?a月更多SKJ；GEEZ的SKJ/BET损失La Ni?a增加、El Ni?o减少，YFT损失GEEZ在El Ni?o增加而CRTD在El Ni?o减少。需适应性管理，结合海况预报和船舶监测可实施动态区域管理。与Bucaram等关于Galapagos Marine Reserve创建后YFT/SKJ平均CPUE增加、Favoretto等关于Revillagigedo National Park（147 000 km²）后5年整体CPUE无显著下降（船队对关闭区依赖低，2014—2021年仅约2.3%捕捞足迹）、Lynham and Villase?or-Derbez关于MPA边界附近金枪鱼围网CPUE平均增12%–18%并随距离下降等中长期研究互补；这些研究显示大型MPA不必损害渔业，但短期经济成本是利益相关者主要关切，且结果难外推到国家边界外。Dépalle等对UK EEZ关闭于法国船的研究表明努力转向最近最高产地点、动态调整大幅降低福利损失，但专属底拖船仍有50%平均标准化效用损失；Sun等强调预测航次内船队响应，关闭CRTD可能使Class 6更多在Galapagos周边捕捞并增加副渔获。研究结论部分翻译：研究人员分析假设封闭区捕捞活动和收入完全损失，从而估计此类关闭的最大短期经济损失。然而，该模型未考虑捕捞船队潜在适应行为或对关闭的生态响应。因此，考虑这些方面对于全面理解关闭对渔业和生态系统中长期影响至关重要。