声学遥测揭示花园岸国家海洋保护区白鲨出现及其对近海海洋保护区监测的意义

《Frontiers in Marine Science》:White shark occurrence in Flower Garden Banks National Marine Sanctuary revealed from acoustic telemetry in an offshore MPA

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月16日 来源:Frontiers in Marine Science 3.4

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  墨西哥湾(Gulf of Mexico;简称Gulf)外陆架以独特的地形特征著称,为海洋动物提供关键栖息地。在此,研究人员展示了大尺度声学遥测(acoustic telemetry)在监测海洋保护区(Marine Protected Area, MPA)方面的

  
墨西哥湾(Gulf of Mexico;简称Gulf)外陆架以独特的地形特征著称,为海洋动物提供关键栖息地。在此,研究人员展示了大尺度声学遥测(acoustic telemetry)在监测海洋保护区(Marine Protected Area, MPA)方面的实用性,并记录了白鲨(Carcharodon carcharias)在花园岸国家海洋保护区(Flower Garden Banks National Marine Sanctuary, FGBNMS)内的首次已知出现。白鲨在美国东海岸和加拿大附近的西大西洋(western North Atlantic Ocean)被标记声学发射器。在三年研究期间(2022-2025),研究人员在FGBNMS相关的外陆架生态系统中检测到9条白鲨,其中一些个体自原始标记位置游动了近3,800公里。鲨鱼在1月至8月间被检测到,出现于FGBNMS内的7个自然岸礁(coral reefs)以及周围的自然和人工礁。研究人员观察到归巢行为(philopatric behavior),有两条个体(1雄、1雌)在多个年度返回该区域。该研究为越来越多的证据——即迁徙白鲨利用墨西哥湾——增添了新内容,扩展了当前对白鲨在西大西洋分布的认知,并强调了FGBNMS和外陆架岸礁对该物种及其他迁徙类群的潜在重要性。
论文解读:声学遥测揭示花园岸国家海洋保护区白鲨出现

海洋生态系统正面临人为和环境压力,可能导致生物多样性与生态系统功能的变化,因此发展长期评估和管理策略至关重要。海洋保护区(Marine Protected Area, MPA)通过限制或禁止某些人类活动来保护关键栖息地和脆弱物种,但保护区有效性常受限于对栖息地利用、生态连通性及其对周边区域效益的认知不足。墨西哥湾(Gulf)西北部外陆架发育有一系列盐丘地表凸起(即岸礁),在硬底基质有限的区域为多种海洋生物提供了关键硬底栖息地。这些岸礁支持以石珊瑚、海绵、柳珊瑚和黑珊瑚为主的底栖无脊椎动物群落,其中浅水岸礁顶部(水深<45米)发育大面积的造礁珊瑚礁。岸礁周边营养丰富的水域常聚集迁徙性中上层捕食者(如旗鱼类、鲨鱼、金枪鱼),可能构成多种类群的迁徙通道。花园岸国家海洋保护区(FGBNMS)是为保护该外陆架生态系统而设立的MPA,近年来已扩展至17个岸礁,覆盖超过300公里的陆架边缘。然而,保护区及其周边岸礁对大型海洋动物的生态连通性和时空利用格局仍知之甚少。

白鲨(Carcharodon carcharias)是大型高度移动的顶端捕食者,在西大西洋中,已知会从美国东北部和加拿大水域向南迁徙至美国东南部,包括墨西哥湾。该物种在20世纪末经历显著种群衰退后,在保护措施下正逐步恢复,并可能重新占据历史分布范围的南北两端。尽管墨西哥湾内白鲨目击事件似乎增加,但密西西比河以西的记录历来极为罕见,FGBNMS内此前亦无任何记载。本研究旨在通过大尺度声学遥测阵列,描述白鲨在保护区内及周边外陆架的出现情况,探讨其对该独特生态系统的利用,并凸显近海遥测阵列在理解高度洄游物种的MPA连通性中的价值。

研究人员所用的主要关键技术方法包括:在墨西哥湾西北部外陆架布设由32个声学接收器(VR2Tx和VR2AR,Innovasea)组成的大型阵列,覆盖FGBNMS内17个岸礁、4个相邻自然岸礁(Claypile、Jakkula、Ewing、Sackett)及11个人工礁,水深18至125米,自2022年7-8月起连续监测,每年7月下载数据,共获得3年连续记录,并通过iTAG声学遥测网络共享数据;白鲨样本来自2014至2024年间在美国东海岸(南卡罗来纳州至加拿大新不伦瑞克)开展的标记工作,共对311条白鲨体外锚定声学发射器(V16系列,随机间隔30-160秒,电池寿命约9年),标记时通过专家共识或直接测量记录体长,并利用水下视频或照片确定性别。

研究结果显示:2022至2025年间,共有9条白鲨(6雌3雄)在外陆架14个礁点被检测到。所有检测均位于100至200米等深线之间,内中陆架未记录到白鲨。其中5条个体出现在FGBNMS内的7个岸礁(East Flower Garden、Horseshoe、Bright、Geyer、Rezak、Sidner、Alderdice),4条出现在保护区外的岸礁(Sackett、Ewing、Jakkula),另有6条在相邻人工礁处被记录。标记地点包括南卡罗来纳(n=2)和马萨诸塞(n=7),从标记到检测的时间为8个月至5年。在季节分布上,检测发生在1月至8月,以春季(4-6月)为主(55%),夏季(7-8月)占25%,冬季(1-2月)占20%。观测总体短暂,9条中5条仅被检测到1天;其中WS-02个体在2023年和2024年分别被检测跨越50天和45天,WS-05被检测跨越14天,但没有个体在同一接收器停留超过1天。在个体移动方面,标记位置与检测位置间的直线距离为2,100至3,750公里,三条个体在1年内到达;阵列内移动速率为5.8至58.2公里/天。此外,两条个体表现出多年度归巢现象:雌性WS-02连续两个夏季返回,雄性WS-05连续三个春季返回,后者每年往返迁移距离至少9,200公里。

讨论部分指出,该研究首次提供了白鲨在FGBNMS出现的直接证据,说明外陆架自然岸礁和人工礁可能作为白鲨向墨西哥湾西部迁移的走廊。白鲨春季出现高峰与已知的西大西洋白鲨南迁时间一致,而夏季出现可能反映了该物种种群扩张现象。归巢行为在两条亚成体个体中观察到,但需更长期监测以深入理解。该研究还凸显了大尺度声学遥测阵列在偏远且高生产力的外海生态系统中的监测价值,能够发现常规视觉和ROV调查未能记录的物种和分布。研究结论可翻译为:这些发现扩展了当前对墨西哥湾和西大西洋白鲨分布及栖息地利用的理解,并强调了诸如FGBNMS等海洋保护区在保护大型迁徙鲨鱼迁徙通道和关键栖息地方面的重要性。
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