《Fisheries Research》：Spatial distribution and environmental drivers of Northern anchovy (
Engraulis mordax) from acoustic-trawl surveys along Mexico’s northwestern coast (2019–2022)
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为了解决北太平洋鳀鱼空间分布与环境偏好不明确，影响其可持续管理和渔业资源评估的问题，研究人员利用2019-2022年间在墨西哥西北海岸进行的声学-拖网调查数据，结合原位CTD测量，揭示了幼鱼和成鱼在不同季节的分布模式。通过随机森林栖息地适宜性模型，研究人员发现100米深度的近岸上升流是预测分布的关键，溶解氧、海表温度和地形是主要影响变量。本研究整合了渔业独立声学数据、环境建模和原位海洋观测，深化了对鳀鱼栖息地动态的理解，并为应对气候变化的可持续管理策略提供了科学依据。
在浩瀚的太平洋东部，有一类不起眼但至关重要的“小精灵鱼”——小型中上层鱼类。它们不仅是全球捕捞量（约占20-37%）的贡献大户，更是海洋生态系统中能量传递的关键枢纽。其中，北太平洋鳀鱼在加利福尼亚海流生态系统中扮演着举足轻重的角色。然而，这类鱼有个“任性”的特点：喜欢结成大群，其空间分布与栖息地紧密相关，且随时间和空间的变化难以捉摸。历史上，北太平洋鳀鱼曾经历了种群崩溃与复苏的剧烈波动，例如在1976年后经历了长达近四十年的衰退。这种波动不仅受海洋条件（如水温变化、上升流强度）的深刻影响，还与捕捞压力交织在一起。尽管墨西哥的小型中上层渔业占其全国总渔获量的35%-50%，但对于鳀鱼，尤其是其幼鱼和成鱼在关键海域（如下加利福尼亚半岛西海岸）的精确分布、它们偏爱何种海洋环境，我们却知之甚少。传统的评估方法（如日卵生产法DEPM）存在时空覆盖的局限性。为了更精准地“描绘”鳀鱼的栖息地地图，从而为在气候变化背景下制定可持续的渔业管理策略提供坚实依据，一项聚焦于墨西哥西北海岸的研究应运而生。
本研究主要采用了多平台整合的技术方法。研究人员在2019年至2022年的夏、秋季节，使用研究船沿下加利福尼亚西海岸布设了平行的声学探测断面。核心数据采集包括：1. 声学探测：使用校准的EK60多频回声探测仪（声学-拖网调查），采集水下生物的回声信号，并计算单位面积散射系数作为丰度指数。2. 生物取样：利用专用中层拖网在声学探测点进行捕捞，获取鳀鱼样本，测量体长、体重，并按体长大于100毫米为成鱼、小于等于100毫米为幼鱼的标准进行分类。3. 海洋环境原位测量：在每个站点通过CTD剖面仪（配备温度、盐度、溶解氧、叶绿素荧光传感器）从表层至500米深度进行高分辨率水文测量。4. 数据分析与建模：对体长数据进行多峰分析以识别群体结构；利用随机森林机器学习算法，整合声学丰度数据与多层深度（表层、50米、75米、100米）的环境变量，构建栖息地适宜性模型，以识别影响鳀鱼分布的关键环境驱动因子。
生物分析与渔获组成
通过对四个航次拖网样本的分析，研究人员发现鳀鱼的体长组成具有明显的季节和年间差异。在夏季航次，渔获以体长小于100毫米的幼鱼为主，并呈现多峰分布。例如，2019年夏季呈现53毫米、83毫米和118毫米三个峰值。而在秋季航次，体长大于100毫米的成鱼比例显著增加。空间上，夏季幼鱼更多分布于外海较深水域，而成鱼则在秋季集中出现在庞塔尤金尼亚以北的大陆架附近。这揭示了鳀鱼在生活史不同阶段存在显著的分布差异和可能的栖息地转换。
声学探测与垂直分布
声学数据显示，鳀鱼主要分布在上层180米以内，其中最高的声散射强度集中在上层100米。声散射值在夏季航次普遍较高，例如2019年夏季平均NASC达到243.8 m2nmi-2，为四年最高。这表明鳀鱼在夏季会形成更大、更密集的鱼群。其垂直分布呈现不对称性，高值偏向浅层，这与其昼夜垂直迁移行为相关。
环境特征与栖息地关联
对鳀鱼出现站点的环境数据分析表明，其偏好的典型环境条件为：温度10.4 °C，盐度33.9，溶解氧53.4 μmol/kg，相对荧光单位0.12。通过绘制100米深度环境变量的空间分布图，研究人员发现鳀鱼的高密度聚集区与一个从北向南入侵的冷水楔相关，该冷水楔与较暖、高盐、低氧的水团混合，呈现出显著的海洋锋面特征，显示了鳀鱼偏好分布在具有过渡性质的水团中。
栖息地模型与关键驱动因子
研究人员构建了不同深度层的随机森林模型来预测鳀鱼的分布。结果表明，基于100米深度环境变量的模型性能最优，其均方根误差最低，决定系数最高。该模型揭示，盐度、水深（地形）、空间梯度以及溶解氧是预测鳀鱼分布的最重要变量。其中，100米深度的近岸上升流水是关键的预测因子。模型的空间预测图显示，鳀鱼出现概率最高的区域位于恩塞纳达至庞塔巴哈之间的外海大陆架边缘区域，而在下加利福尼亚半岛南部的比斯开诺地区概率最低。
本研究通过整合2019-2022年的声学-拖网调查和原位海洋观测数据，系统阐释了墨西哥西北海岸北太平洋鳀鱼的空间分布格局及其环境驱动机制。主要结论包括：1. 鳀鱼的分布具有明显的生活史阶段差异和季节变化：幼鱼夏季多分布于外海，而成鱼秋季聚集于北部大陆架。2. 鳀鱼栖息在具过渡性质的海洋水团中，偏好特定的温、盐、溶解氧环境。3. 影响其分布的最关键环境因子并非仅来自海表，100米深度的盐度、地形和溶解氧起着决定性作用，突出了考虑水体垂直结构在栖息地建模中的重要性。4. 鳀鱼的分布与海岸上升流区域密切关联，这些高生产力区域为其提供了关键的觅食和栖息场所。
在讨论部分，作者强调了这些发现对渔业资源管理的意义。鳀鱼种群历史上对海洋环境变化（如厄尔尼诺事件）表现出敏感响应，本研究揭示的其向深海或外海的适应性迁移，可能是一种规避不利近岸条件和捕捞压力的策略。研究的重要意义在于：它超越了传统上依赖卫星表层数据的分析，通过融合垂直剖面环境数据和机器学习模型，提供了对鳀鱼三维栖息地结构的更深入理解。这套方法框架为渔业独立评估提供了有力工具，有助于优化渔业努力量的空间分配，识别需要保护的关键栖息地（如产卵场和育幼场）。最终，这些成果能为在气候多变性和海洋环境变化的背景下，发展基于生态系统的适应性渔业管理策略提供关键科学支撑，促进墨西哥乃至整个加利福尼亚海流系统小型中上层渔业资源的可持续利用。该研究论文发表在《Fisheries Research》期刊上。
