幽灵渔具缠绕对西地中海红海龟(Caretta caretta)的影响及其来源研究

《Frontiers in Marine Science》:Origins and impacts of ghost fishing gear entanglement on loggerhead sea turtles in the Western Mediterranean Sea

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Frontiers in Marine Science 3.4

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  中文摘要翻译 红海龟(Caretta caretta)面临多种人为威胁,包括被废弃、丢失或以其他方式丢弃的渔具(ALDFG)缠绕。研究人员利用巴利阿里海(西地中海,n = 1,057)28年(1993–2020年)的海龟搁浅记录这一独特数据集,旨在(i)评估搁

中文摘要翻译 红海龟(Caretta caretta)面临多种人为威胁,包括被废弃、丢失或以其他方式丢弃的渔具(ALDFG)缠绕。研究人员利用巴利阿里海(西地中海,n = 1,057)28年(1993–2020年)的海龟搁浅记录这一独特数据集,旨在(i)评估搁浅和缠绕事件的长期趋势,(ii)识别导致缠绕的废弃物类型,以及(iii)通过整合搁浅记录与拉格朗日回溯模拟,调查幽灵渔具的潜在来源。总体搁浅数量随时间增加,在夏季和秋季出现季节性高峰。缠绕相关案例自2018年起显著上升,2020年达到47例的峰值。尽管缠绕与其他伤亡原因相比短期死亡率较低(19.1%),但会造成严重伤害,包括16.8%的案例中出现鳍肢部分或完全丧失。对2014–2020年缠绕废弃物的深入分析显示,与渔业相关的物品,尤其是来自集鱼装置(FADs)的物品,占已识别案例的大多数(35.8%)。拉格朗日回溯模拟为幽灵FADs的来源提供了指示。盆地尺度模拟表明,西地中海观测到的幽灵渔具可能来源于多个国家,凸显了其跨界性质。通过将拉格朗日回溯模拟应用于幽灵渔具观测和缠绕记录,本研究为西地中海幽灵FADs的潜在来源和连通性提供了新见解。这些发现将幽灵FADs确定为对红海龟具有区域意义的威胁,具有直接和长期的生态后果。研究强调需要协调的国际管理、有针对性的缓解措施和可持续的渔业实践,以减少ALDFG输入并保护地中海脆弱的海洋巨型动物群。

论文解读

一、研究背景与科学问题

海洋生态系统因持续的人为输入和废弃物管理缺陷,积累了大量人为废弃物。渔业相关活动是海洋废弃物的主要且危害尤为严重的来源之一。在地中海,渔业兼捕被认为是影响红海龟和绿海龟的主要人为威胁。除直接兼捕外,渔业作业还通过废弃、丢失或以其他方式丢弃的渔具(ALDFG,即幽灵渔具)间接造成海洋污染。由于渔具设计用于捕获生物且由高抗性合成材料制成,在丢失后仍可持续缠绕和杀死海洋生物,这一现象被称为幽灵捕捞。
在各类渔具中,集鱼装置(FADs)是漂浮结构,利用幼鱼和成鱼聚集于漂移物体周围的自然习性来吸引远洋物种。FADs分为锚定式(aFADs)和漂流式(dFADs)两类。全球部署的FADs约30%用于地中海,该区域仅使用aFADs,约占全球aFADs总量的90%,主要目标物种为鲯鳅。FADs最初由可生物降解材料制成,现主要由塑料和金属构成。丢失或废弃的FADs直接造成幽灵渔具积累,带来严重的缠绕风险,可能导致窒息、行动受限、摄食受阻、易受捕食者攻击、肢体残损以及增加遭受船只撞击的易感性。海龟在远洋阶段对FAD绳索的缠绕尤为脆弱。
阿尔及利亚-巴利阿里海盆是西地中海缠绕风险的关键区域,是幼年和亚成年红海龟远洋阶段的重要觅食栖息地。此阶段海龟常在锋面和涡旋等高中尺度活动区域觅食,这些区域同时也汇集海洋废弃物包括幽灵渔具。然而,特定FADs的来源及其对当地种群的影响仍知之甚少。拉格朗日粒子追踪和海洋学建模为重建丢失FADs的可能路径、识别潜在来源和聚集区域以及与海洋巨型动物群的潜在相互作用提供了可靠框架。将模型与搁浅数据整合,可对幽灵渔具造成的时空风险进行尽可能准确的评估,支持有针对性的缓解策略。
本研究利用28年(1993–2020年)红海龟搁浅记录数据集,旨在:(i)表征搁浅趋势和入院原因,重点关注缠绕事件;(ii)对2014–2020年期间造成缠绕的人为废弃物类型进行分类并评估其时间趋势;(iii)利用拉格朗日回溯模拟调查幽灵FADs的潜在来源。

二、主要关键技术方法

研究整合了多源数据和多种分析方法。样本数据来源包括:巴利阿里群岛搁浅网络(由地方政府COFIB协调)提供的1993–2020年1,057条红海龟搁浅记录;ACCOBAMS调查计划(2018年)在西地中海盆地尺度上记录的168个漂浮渔具观测点;以及Alnitak组织2019年5–7月在卡布雷拉群岛海洋-陆地国家公园周边开展的船基调查中收集的135个幽灵FADs。技术方法包括:利用线性回归模型和广义线性模型(GLM)分析搁浅和缠绕的时间趋势与季节性模式;利用藤壶(Lepas anatifera)头状部长度作为生物代理估算幽灵FADs的漂流时间;利用西地中海业务化预报系统(WMOP)2公里分辨率水动力模型的表层流场和波浪诱导斯托克斯漂移,采用TRACMASS算法对每个观测点释放1,000个粒子进行40天拉格朗日回溯模拟,生成潜在来源密度图。

三、研究结果

3.1 巴利阿里海海龟搁浅与缠绕特征
3.1.1 搁浅与缠绕的时间趋势和季节性(1993–2020年)
通过线性回归分析发现,1993–2020年间巴利阿里海共记录1,057只红海龟搁浅,年搁浅数量显著增加(p < 0.05,R2 = 0.47),2020年达到最高值82例。季节性分析显示搁浅呈现显著季节性模式,夏季(6–8月)显著高于其他季节。缠绕相关搁浅呈现更显著的增长趋势(p < 0.001,R2 = 0.64),2016年起明显增加,2020年达到47例,是此前任何年份的三倍以上。缠绕的季节性分析显示夏季和秋季频率相当且均显著高于冬季和春季。
3.1.2 康复结果、死亡率和伤害严重程度(1993–2020年)
通过计算康复成功率(RSR)和总死亡率(TMR)发现,总体RSR为67.7%。不同搁浅原因的TMR差异显著:未知原因最高(96.2%),船只撞击创伤次之(72.7%),意外渔业(59.2%),塑料摄入(55.6%),疾病或浮力障碍(28.9%),而缠绕的TMR最低(19.1%)。缠绕案例中RSR达77.2%。尽管缠绕死亡率较低,但常导致严重伤害:全部搁浅记录中49只(4.6%)发生鳍肢丧失或永久损伤,其中缠绕案例占37只(16.8%),且缠绕造成的截肢占全部49例截肢的73.5%。
3.1.3 缠绕废弃物的来源和时间趋势(2014–2020年)
通过废弃物分类分析发现,2014–2020年共记录114例缠绕案例,其中81例可归因于特定废弃物类型。渔业相关废弃物占已识别案例的72.8%(n = 59),其中FADs占比最高(49.2%,n = 29),其次为渔网(NET,18.6%)、混合渔具(MIXf,16.9%)和延绳钓(LON,15.3%)。非渔业废弃物中网袋(SRB)占比最高(63.7%)。时间趋势分析显示,仅幽灵FADs在2014–2020年间呈现显著增长趋势(Mann-Kendall p = 0.015;Sen斜率 = 2),2020年FAD相关缠绕从2014–2019年的0–7例跃升至15例。
3.2 西地中海幽灵渔具的漂流动态与潜在来源
3.2.1 巴利阿里海幽灵FADs的漂流时间
基于2020年7–8月回收的幽灵FADs上附着的藤壶(Lepas anatifera)头状部长度测量(平均10.3 mm,标准差6 mm),估算平均年龄为22.6天(标准差13天),加上初始污损附着时间后总估算漂流时间为36.6天,据此确定40天作为回溯模拟的参考漂流时长。
3.2.2 盆地尺度分布与潜在来源
ACCOBAMS观测的168个幽灵渔具分布于西班牙(55.4%)、阿尔及利亚(16.7%)、意大利(15.5%)、法国(9.5%)、摩洛哥(2.3%)和突尼斯(0.6%)专属经济区(EEZs)。40天拉格朗日回溯模拟表明,观测到的幽灵渔具可能来源于西地中海盆地的多个国家,且未检测到幽灵渔具的区域(如东阿尔沃兰海)仍可能作为来源区域。
3.2.3 到达卡布雷拉群岛的幽灵FADs潜在来源
卡布雷拉群岛周边船基调查回收的135件ALDFG中,FADs占97%,由塑料瓶浮子和彩色塑料绳束构成,36件(26.7%)瓶身带有阿拉伯文铭文。回溯模拟表明,西班牙(伊比利亚半岛中东部和巴利阿里群岛)和阿尔及利亚是到达该公园水域水团的主要潜在来源区域,摩洛哥水域贡献较小,模拟中未出现突尼斯来源。

四、讨论与结论

讨论部分指出,搁浅增加在不同原因间分布不均,缠绕和未知原因显著上升,而钩相关互动下降或保持稳定,表明搁浅增加可能受特定人为压力变化驱动。缠绕的季节性模式与总体搁浅一致,夏季和秋季较高。尽管缠绕康复成功率较高(80.9%),但常导致严重伤害,呈现矛盾性结果:短期死亡率低但长期身体损伤比例高。在幽灵渔具来源方面,FADs的材料一致性、阿拉伯文铭文和回溯模拟结果共同表明,卡布雷拉群岛回收的许多FADs可能与阿尔及利亚专属经济区来源一致,凸显问题的跨界性质。管理方面,幽灵FADs是唯一呈显著增长趋势的废弃物类别,缓解工作应优先针对这一ALDFG来源。研究建议采用可生物降解材料、空间管理措施和追踪技术促进渔具回收,并强调需要渔民、政策制定者、科学家和野生动物救援组织的协调行动。主要知识缺口包括缺乏标准化的缠绕类型记录、缺乏地中海区域藤壶生长曲线、以及严重受伤释放海龟的后续命运未知,建议利用卫星遥测开展释放后监测。
研究结论部分翻译如下:本研究提供了将独特的长期海龟搁浅数据集与搁浅原因、死亡率和康复结果以及缠绕废弃物分析相结合的综合评估。通过应用拉格朗日回溯模拟,研究人员调查了西地中海幽灵渔具的潜在来源和区域连通性。研究记录了巴利阿里海红海龟缠绕事件的明显增加。缠绕表现出相对较低的短期死亡率和较高的康复成功率,但经常造成包括永久性鳍肢丧失在内的严重伤害,凸显了在评估保护威胁时考虑亚致死影响的重要性。研究还确定简易FADs是西地中海ALDFG的一个日益报告但仍未充分记录来源。然而,这一模式应谨慎解读,因为它可能部分反映监测工作和报告能力的时间变化而非纯粹的生态趋势。此外,来自材料特征、铭文和拉格朗日回溯模拟的证据表明,卡布雷拉群岛海洋-陆地国家公园回收的许多FADs与阿尔及利亚专属经济区的可能来源一致,凸显了该问题的跨界性质。虽然ALDFG的来源可能分布在多个地中海国家,但有针对性的国际合作、改进监测和采用可持续渔业实践对于减轻该区域幽灵捕捞的生态后果至关重要。

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