海洋食物如何具有無(wú)限潛力

科學(xué)雜志《自然》（Nature）近期發(fā)表了一份報(bào)告，研究了2050年海產(chǎn)品養(yǎng)活世界的潛力。

報(bào)告稱，目前世界上生產(chǎn)的可食用肉類(lèi)中，似乎只有17%的食物來(lái)自海上人工養(yǎng)殖或捕撈，但是其潛力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值。與目前的產(chǎn)量相比，未來(lái)可以看到36%～74%的增長(zhǎng)，也就是說(shuō)，到2050年海產(chǎn)品產(chǎn)量將增加2 100×104～4 400×104t。陸基水產(chǎn)養(yǎng)殖和淡水養(yǎng)殖存在限制。作為世界上最大的內(nèi)陸水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始限制土地和公共水域的使用，原因是水資源稀缺。然而，海水養(yǎng)殖有著光明的未來(lái)。報(bào)告提出了4種主要途徑，首要的是加強(qiáng)對(duì)捕撈業(yè)的管理。其他措施還包括從監(jiān)管上解除對(duì)海水養(yǎng)殖的限制，尋找更好的方式來(lái)飼養(yǎng)魚(yú)類(lèi)，以及改變消費(fèi)者的需求。

改善對(duì)野生魚(yú)類(lèi)捕撈的管理將使魚(yú)類(lèi)數(shù)量保持在其最具生產(chǎn)力的水平上。報(bào)告指出，漁業(yè)管理不善或“開(kāi)放”漁業(yè)的國(guó)家往往存在過(guò)度捕撈問(wèn)題，這些國(guó)家往往存在食品營(yíng)養(yǎng)和安全問(wèn)題。作者建議各國(guó)政府應(yīng)該對(duì)捕撈業(yè)管理進(jìn)行改革，既要經(jīng)濟(jì)上合理，又要將最大可持續(xù)產(chǎn)量作為管理目標(biāo)，而不是一些模糊的“豐度”概念。

文章建議政府應(yīng)該考慮改革海水養(yǎng)殖的政策。在某些情況下，政策松懈導(dǎo)致環(huán)境管理不善、疾病爆發(fā)甚至生態(tài)系統(tǒng)崩潰，而在某些情況下，政府的規(guī)章又過(guò)于嚴(yán)格、復(fù)雜和界定不清。改進(jìn)政策將會(huì)增加魚(yú)類(lèi)產(chǎn)量。

該報(bào)告指出，魚(yú)類(lèi)飼養(yǎng)技術(shù)也需要進(jìn)一步提高。因?yàn)槟壳叭?5%的飼料來(lái)自捕撈的野生魚(yú)類(lèi)，這可能會(huì)耗盡管理不善的漁業(yè)資源。新西蘭已經(jīng)在這方面走在了前面。新西蘭King Salmon公司正在與Nelson’s Cawthron研究所合作，優(yōu)化三文魚(yú)飼料。目前三文魚(yú)飼料中大多是不供人類(lèi)食用的、個(gè)體較小的中上層魚(yú)類(lèi)。研究指出，包括植物、昆蟲(chóng)和藻類(lèi)在內(nèi)的替代飼料原料正在迅速開(kāi)發(fā)中。

最后，還需要將消費(fèi)者的興趣和需求引導(dǎo)到捕撈水產(chǎn)品和養(yǎng)殖的魚(yú)類(lèi)與貝類(lèi)上來(lái)。

隨著世界人口的增加和收入的增加，涉漁行業(yè)都將蓬勃發(fā)展。全球?qū)⒁恢敝铝τ趯ふ覂?yōu)質(zhì)的清潔蛋白質(zhì)。這篇報(bào)告的結(jié)論是，海洋可以對(duì)可持續(xù)糧食生產(chǎn)做出更大貢獻(xiàn)，但人類(lèi)必須把它做好，確保捕撈漁業(yè)處于良好狀態(tài)，不斷提升養(yǎng)殖技術(shù)，鼓勵(lì)政府采用激勵(lì)而不是抑制的管理政策和監(jiān)管制度。

楊林林譯自Worldwide：How food from the sea has limitless potential-with caveats，F(xiàn)IS，2020－09－01

白令海冰層處于5 500年來(lái)的最低水平

一項(xiàng)研究顯示，位于阿拉斯加和俄羅斯之間的北太平洋白令海的冬季冰層處于過(guò)去5 500年來(lái)的最低水平。研究人員分析了過(guò)去5 000多年來(lái)無(wú)人居住的圣馬修島上的植被。他們觀察了泥炭地層中同位素氧16和氧18的變化，它們的比例隨時(shí)間的推移與大氣、海洋和降水變化有關(guān)。在阿拉斯加大學(xué)（University of Alaska）和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（United States Geological Survey）進(jìn)行了這項(xiàng)研究的MIRIAM JONES表示，這是白令海中部的一個(gè)小島，它基本上一直在記錄著它周?chē)Ｑ蠛痛髿庵邪l(fā)生的事情?？茖W(xué)家們研究了一個(gè)1.45 m（4.7 ft）高的泥炭地核，這是2012年從圣馬修采集的，代表了5 500年的沉積。參與分析的阿拉斯加穩(wěn)定同位素專(zhuān)家MATTHEW WOOLLER表示，最近看到的情況在過(guò)去5 500年里是前所未有的。北極和白令海的冰在夏季融化，在冬季再次結(jié)冰，但衛(wèi)星觀測(cè)只能追溯到1979年。對(duì)北極來(lái)說(shuō)，近幾十年來(lái)冬季冰的減少是明顯而迅速的，與此同時(shí)，全球變暖和大氣中二氧化碳的濃度不斷增加。

研究人員表示，除了2018年和2019年觀察到大幅減少之外，白令海的冰層近幾十年來(lái)似乎一直很穩(wěn)定。發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志上的這項(xiàng)新研究的優(yōu)勢(shì)在于可以追溯到更久遠(yuǎn)的時(shí)間，讓研究人員能夠確定當(dāng)前的水平是一種異常還是一種趨勢(shì)。研究顯示，按照這種速度，現(xiàn)在的條件有利于白令海最終“無(wú)冰”，這將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生多米諾骨牌效應(yīng)。除了氣溫升高之外，還有很多變化正在發(fā)生。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了海洋和大氣環(huán)流模式的轉(zhuǎn)變。

楊林林譯自USA：Bering Sea ice at lowest levels in 5 500 years，study shows，F(xiàn)IS，2020－09－06

細(xì)鱗大麻哈魚(yú)可以在溫暖的北極繁殖

科學(xué)家們常說(shuō)氣候變化在阿拉斯加造就了贏家和輸家。一些物種將會(huì)面臨生死考驗(yàn)，而另一些物種將會(huì)從溫暖的棲息地中受益。

根據(jù)美國(guó)和加拿大科學(xué)家在《深海研究II》（Deep Sea Research Part II）雜志上發(fā)表的一篇新論文，氣候變化的贏家之一可能是北極細(xì)鱗大麻哈魚(yú)。這項(xiàng)研究提供了新的證據(jù)，表明全球變暖可能會(huì)使以前過(guò)于寒冷的河流和溪流變得更適合細(xì)鱗大麻哈魚(yú)產(chǎn)卵，從而導(dǎo)致該地區(qū)的細(xì)鱗大麻哈魚(yú)增多。這一發(fā)現(xiàn)支持了阿拉斯加當(dāng)?shù)貪O民的報(bào)告，即北極變暖的速度是全球其他地區(qū)的2倍多，導(dǎo)致細(xì)鱗大麻哈魚(yú)的數(shù)量一直在增加。奧克灣實(shí)驗(yàn)室的漁業(yè)科學(xué)家ED FARLEY表示，也許在過(guò)去，他們每隔幾年才會(huì)看到一些成年的細(xì)鱗大麻哈魚(yú)?，F(xiàn)在他們每年都能見(jiàn)到它們。因此，問(wèn)題就變成：這是否意味著細(xì)鱗大麻哈魚(yú)未來(lái)的產(chǎn)量將會(huì)發(fā)生變化？一些北極居民已經(jīng)改變了他們的作業(yè)方式，以到達(dá)他們海岸的越來(lái)越多的細(xì)鱗大麻哈魚(yú)為目標(biāo)。在阿拉斯加北坡波弗特海的卡克托維克村，SHELDON BROWER說(shuō)他通常捕撈一種紅點(diǎn)鮭；他的網(wǎng)網(wǎng)眼太小，抓不到大麻哈魚(yú)。明年他將使用網(wǎng)眼更大的網(wǎng)，希望能捕到更多的細(xì)鱗大麻哈魚(yú)。BROWER說(shuō)，他通常不太吃細(xì)鱗大麻哈魚(yú)，但很想抓一些。他已經(jīng)試吃了一些魚(yú)排和煙熏魚(yú)，覺(jué)得還不錯(cuò)，所以想盡可能多地捕撈它們。

FARLEY觀測(cè)了白令海上的中心城鎮(zhèn)諾姆的溫度變化。諾姆位于卡克托維克西南約1 000 km處，靠近白令海峽，細(xì)鱗大麻哈魚(yú)在那里產(chǎn)卵?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣候變暖時(shí)，細(xì)鱗大麻哈魚(yú)幼魚(yú)發(fā)育得更好，這使得有更多的成年魚(yú)在第2年夏天產(chǎn)卵。BROWER捕撈的地方目前還不是三文魚(yú)的產(chǎn)卵地，那些三文魚(yú)只是定期“游蕩”在那里，但這種情況可能會(huì)改變。很有可能在未來(lái)會(huì)看到細(xì)鱗大麻哈魚(yú)在此成功產(chǎn)卵，人們會(huì)在高北極地區(qū)看到更多的細(xì)鱗大麻哈魚(yú)。盡管FARLEY的論文表明，隨著全球變暖的持續(xù)，有物種在白令海會(huì)生存得更好，但其他物種卻遭受了損失。

楊林林譯自USA：Pink salmon could prosper in warmer Arctic，new study finds，F(xiàn)IS，2020－09－08

溫度上升有利于加快魚(yú)類(lèi)初始生長(zhǎng)速度，但體型變小

漁業(yè)總是不厭其煩地說(shuō)氣候變化不是它的責(zé)任。相反，它深受其害。海洋和海岸氣候?qū)＜褿UILLEM CHUST解釋說(shuō)，氣候變化導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)遷移北方或沉入水底，這將導(dǎo)致全球漁業(yè)配額的不平衡和由此造成的更大的遷移，漁業(yè)還會(huì)因魚(yú)類(lèi)的體型變小而付出代價(jià)。數(shù)據(jù)分析表明，水溫增加有利于魚(yú)類(lèi)快速成長(zhǎng)，但體型變小。

預(yù)測(cè)表明，魚(yú)類(lèi)的體重將減少20%～30%，如果生態(tài)系統(tǒng)允許，它們會(huì)變得更小，但數(shù)量更多。CHUST表示，氣候變暖是否會(huì)導(dǎo)致熱帶地區(qū)魚(yú)類(lèi)枯竭這一問(wèn)題存在分歧，但人們的共識(shí)是，最低的初級(jí)生產(chǎn)力—浮游植物和浮游動(dòng)物在食物鏈中被放大，并以一種普遍的方式影響到魚(yú)類(lèi)。到2100年，全球生物量將減少5%～17%。另外，已經(jīng)證實(shí)有物種正以每10年72 km的速度向兩極遷移。在這種適應(yīng)策略中，一些物種提升了它們的產(chǎn)卵能力。

比斯開(kāi)灣的鳀魚(yú)就是一個(gè)例子，據(jù)估計(jì)每10年有6 d是鳀魚(yú)的產(chǎn)卵高峰期，到本世紀(jì)末，產(chǎn)卵期會(huì)更長(zhǎng)，因?yàn)楦鶕?jù)氣候變化專(zhuān)家的預(yù)測(cè)，魚(yú)卵的數(shù)量將增加近3倍（乘以2.7），產(chǎn)卵區(qū)將擴(kuò)大16%。當(dāng)然，這種預(yù)測(cè)模型沒(méi)有考慮初級(jí)生產(chǎn)力，如果考慮這些，結(jié)果會(huì)有不同。另一個(gè)令巴斯克和加利西亞船隊(duì)感興趣的物種是鯖魚(yú)，它正在向極地遷徙。大約每10年前進(jìn)15 km。而竹筴魚(yú)，也是2支船隊(duì)的目標(biāo)，在最寒冷的冬天會(huì)在坎塔布里亞?？吹礁嘀窆k魚(yú)。這些預(yù)測(cè)是通過(guò)分析海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)得出的。

楊林林譯自Spain：The rise in temperatures favors a faster initial growth but with smaller size，F(xiàn)IS，2020－09－17

巴西洋流正在變化并影響捕撈業(yè)

全球變暖正在南大西洋引起環(huán)境變化。水溫的升高和風(fēng)的強(qiáng)度變大正在使巴西洋流向南移動(dòng)，這將對(duì)漁業(yè)資源造成嚴(yán)重影響。

由海洋學(xué)家BARBARA FRANCO和一個(gè)著名科學(xué)家團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)的報(bào)告表明，氣候變化已經(jīng)對(duì)南大西洋西南部產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致水溫變化以及巴西洋流向南移動(dòng)。溫暖的海水被拓展到南方，改變了與馬爾維納斯洋流的匯合處，這導(dǎo)致海洋環(huán)境發(fā)生變化，影響阿根廷、巴西和烏拉圭巴塔哥尼亞扇貝、鳀魚(yú)和無(wú)須鱈等商業(yè)捕撈品種。馬爾維納斯洋流沿著阿根廷大陸坡和大陸架邊緣向北輸送冷水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而巴西洋流則沿著巴西和烏拉圭的大陸坡和大陸架外圍向南輸送暖水。這些洋流的匯合產(chǎn)生了生產(chǎn)力非常高的環(huán)境，Talud地區(qū)是巴西和全世界最著名的漁場(chǎng)之一。但是氣候變化的影響正在改變這種情況。南大西洋風(fēng)向的變化導(dǎo)致巴西洋流的加劇。因此，在巴西大陸架南部和拉普拉塔河，沿巴西洋流的路徑觀察到了強(qiáng)烈的海洋變暖。在氣候變化的驅(qū)動(dòng)下，主要亞熱帶海洋環(huán)流的兩極不斷發(fā)生變化，海洋西部邊緣的邊界洋流有強(qiáng)烈的表層變暖趨勢(shì)，巴西洋流正在向南擴(kuò)展。在該區(qū)域，觀察到海洋表面變暖主要是沿著巴西洋流的軌跡、巴西－馬爾維納斯洋流交匯處和拉普拉塔河。

據(jù)報(bào)道，南大西洋是全球海洋變暖最廣泛和最強(qiáng)烈的地區(qū)之一，該研究小組已經(jīng)確定了熱區(qū)，即“熱點(diǎn)”，特別是海洋物種棲息的中層和下層。但他們指出，盡管海洋物種的分布和生產(chǎn)力的變化比世界其他地區(qū)更快，但潛在的變化在很大程度上仍未被探索。雖然由于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的易獲得性，對(duì)由于海洋變暖和熱浪造成的熱區(qū)進(jìn)行了相對(duì)較好的研究，但對(duì)較深和底層溫度變化的研究仍然不足，它們對(duì)淺海、遠(yuǎn)海和深海生態(tài)系統(tǒng)中有潛在的影響。盡管存在局限性，研究小組仍然能夠根據(jù)可獲得的科學(xué)漁業(yè)信息描述一些具有商業(yè)重要性的漁業(yè)變化，這些變化與巴西洋流遷移造成的環(huán)境變化有關(guān)。海水變暖可能超過(guò)巴塔哥尼亞扇貝的熱耐受性及生存能力。例如，2014年平均表面溫度顯示，巴西洋流溫暖水域比2005年觀測(cè)到的緯度更靠南。由于巴塔哥尼亞扇貝是一種冷水物種，這種關(guān)于變暖趨勢(shì)南移的預(yù)測(cè)意味著該物種將處于不利的熱環(huán)境中。至于另一冷水物種無(wú)須鱈，他們指出，在過(guò)去的25年中，該物種的捕獲量也在減少，已經(jīng)觀察到該物種向南移動(dòng)可能是海洋變暖的結(jié)果。他們認(rèn)為，這種情況“值得迫切努力改進(jìn)研究”。

另一方面，他們指出，盡管捕撈的數(shù)量低于建議的數(shù)量，并獲得了可持續(xù)性認(rèn)證，但鳀魚(yú)的數(shù)量以及個(gè)體大小和重量都發(fā)生了變化。他們認(rèn)為，這些變化可能與表層溫度的升高和水的鹽度變化有關(guān)。另一個(gè)相關(guān)的信息是竹筴魚(yú)的南移，這可能與其索餌場(chǎng)的擴(kuò)大有關(guān)。在烏拉圭，他們甚至開(kāi)始看到物種的熱帶化，以前被冷水種占據(jù)的空間正在被暖水種占據(jù)。氣候變化還加劇了南大西洋西南部的極端天氣和氣候事件，影響到特別脆弱的漁業(yè)。在受影響的物種中，他們列舉了黃蛤種群大量死亡以及隨后種群數(shù)量持續(xù)下降的案例。對(duì)專(zhuān)家來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)捕撈量的變化需要根據(jù)主要漁業(yè)資源的產(chǎn)量、豐度、分布和大小變化的觀察進(jìn)行研究。他們指出，這些預(yù)測(cè)變化的影響取決于該地區(qū)各國(guó)如何提高適應(yīng)氣候變化的能力。雖然巴西、烏拉圭和阿根廷擁有許多具有商業(yè)意義的漁業(yè)，但他們很少?gòu)臍夂蜃兓慕嵌冗M(jìn)行研究。缺乏長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)計(jì)劃、對(duì)現(xiàn)有信息的獲取受到限制、從全球種群評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)加載部分?jǐn)?shù)據(jù)以及機(jī)構(gòu)對(duì)漁業(yè)環(huán)境變化漠不關(guān)心，導(dǎo)致與其他地區(qū)相比漁業(yè)管理知識(shí)短缺。他們警告說(shuō)，數(shù)據(jù)的匱乏導(dǎo)致南大西洋在全球氣候?qū)O業(yè)影響評(píng)估中的代表性不足，并削弱了政府和海洋社區(qū)的適應(yīng)能力，突出表現(xiàn)為有59%的人口在不可持續(xù)的水平上捕魚(yú)，建議改進(jìn)評(píng)估，為實(shí)現(xiàn)在氣候變化背景下更好的漁業(yè)管理奠定基礎(chǔ)。報(bào)告總結(jié)說(shuō)，通過(guò)提高對(duì)氣候變化對(duì)漁業(yè)潛在影響的認(rèn)識(shí)，適應(yīng)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)量的變化，并積極地建立有效的跨界機(jī)構(gòu)，可以減輕氣候變化對(duì)漁業(yè)的許多潛在不利影響。

楊林林譯自Argentina：The Brazilian Current is changing and affects fishing，F(xiàn)IS，2020－10－21

被稱為“海洋旅行者”的微塑料對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖構(gòu)成威脅

新的研究認(rèn)為，微塑料也可能是病原體的載體，傳播耐藥基因。微塑料很小，但它們對(duì)水生生物的影響卻越來(lái)越大。這些塑料顆粒是從紡織品上脫落下來(lái)，或者是大塊塑料垃圾分解時(shí)產(chǎn)生的，是海洋中最常見(jiàn)的海洋垃圾。據(jù)估計(jì)，漂浮在海洋表面的塑料顆粒多達(dá)5.1×1013個(gè)，重量在9.3×104～23.6×104t。這似乎很多，但只是2010年進(jìn)入海洋的塑料垃圾的1%左右。

美國(guó)普渡大學(xué)（Purdue University）水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室教授MARIA SEPULVEDA博士表示，塑料污染勢(shì)不可擋，在某種程度上幾乎不可避免。微塑料，嚴(yán)格說(shuō)是直徑小于5 mm的塑料顆粒，已經(jīng)在無(wú)數(shù)水生生物中被發(fā)現(xiàn)，從浮游生物到鯨魚(yú)體內(nèi)，都能找到他們的痕跡。研究表明，微塑料影響海洋生物生長(zhǎng)速度，增加生存壓力并導(dǎo)致更高的死亡率。一篇新論文認(rèn)為，微塑料也可能是病原體的載體，傳播耐藥基因。微塑料表面的耐藥細(xì)菌濃度比周?chē)Ｋ疂舛雀? 000倍，僅有芝麻大小的塑料顆粒也可能傳播有害微生物，并引發(fā)疾病暴發(fā)。

該研究的合作者，?？巳卮髮W(xué)（University of Exeter）海洋生物學(xué)副教授CERILEWIS博士表示，貽貝、牡蠣、蛤蜊和其他濾食動(dòng)物是“海洋旅行者”的潛在宿主，且塑料微粒經(jīng)常在食用雙殼類(lèi)中發(fā)現(xiàn)，這提高了病原體轉(zhuǎn)移和水產(chǎn)養(yǎng)殖潛在經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)。LEWIS解釋說(shuō)，當(dāng)塑料變小時(shí)，它們通過(guò)腸道的速度會(huì)很慢，會(huì)占據(jù)本應(yīng)該充滿食物的空間。大多數(shù)貽貝、牡蠣和其他處于食物鏈底層的物種都必須迅速生長(zhǎng)和繁殖，而任何降低它們從食物中獲取能量的事情都會(huì)減緩它們的生長(zhǎng)，并對(duì)它們的繁殖造成嚴(yán)重后果。

SEPULVEDA教授擔(dān)心鱒魚(yú)和其他以魚(yú)為食的物種也可能暴露在有毒的微塑料中，因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境中漂浮的微粒最終會(huì)進(jìn)入它們的內(nèi)臟或它們捕食的魚(yú)的內(nèi)臟，導(dǎo)致亞致死、暴露致死。環(huán)境中有很多化學(xué)物質(zhì)會(huì)粘附在塑料上。所以現(xiàn)在討論的是一種不再惰性的惰性粒子，因?yàn)樗車(chē)h(huán)境中含有具生物活性的化學(xué)物質(zhì)，魚(yú)的作用就像一個(gè)載體。但到目前為止，很少有人對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中微塑料或其傳播病原體潛力的影響進(jìn)行評(píng)估。LEWIS承認(rèn)目前仍不確定微塑料上的病原體是否會(huì)轉(zhuǎn)移到海洋物種中，是否會(huì)導(dǎo)致更多水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)因?yàn)榧膊≡蚨P(guān)閉養(yǎng)殖場(chǎng)的現(xiàn)象。LEWIS補(bǔ)充說(shuō)，對(duì)微塑料的研究剛起步，但對(duì)微塑料風(fēng)險(xiǎn)的研究已有很多。能夠通過(guò)微塑料傳播的病原體已經(jīng)在牡蠣和貽貝中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)者也在水產(chǎn)養(yǎng)殖操作中對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

楊林林譯自USA：What threat do microplastics，a.k.a.‘ocean hitchhikers’，pose to aquaculture？FIS，2020－10－28

科學(xué)家揭示北極海洋中藻華的發(fā)生

北極的環(huán)境正在迅速變化。顯然，這對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了挑戰(zhàn)，但人們還不了解其錯(cuò)綜復(fù)雜局面的全部后果。然而，對(duì)海冰減少、海洋酸化和水溫升高的第一反應(yīng)發(fā)生在單細(xì)胞藻類(lèi)的水平上。藻類(lèi)是利用陽(yáng)光將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)的光合生物，它們構(gòu)成了海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。在北極，由于在極夜完全缺乏陽(yáng)光，這些生物面臨著巨大挑戰(zhàn)。即使在春天太陽(yáng)回歸，季節(jié)性海冰的存在也限制了進(jìn)入水體的光照強(qiáng)度。因此，一年中，只有在光線和營(yíng)養(yǎng)充足的很短時(shí)間里才能看到藻華。北極的許多其他生物已經(jīng)調(diào)整了它們的生命周期，以適應(yīng)這種重要的食物資源。由于藻類(lèi)的生長(zhǎng)受到環(huán)境條件的強(qiáng)烈控制，很明顯，氣候引起的環(huán)境變化將影響藻類(lèi)的繁殖。

在被冰覆蓋的北極水域，春天太陽(yáng)回歸時(shí)第一次藻華發(fā)生在海冰的最下層，靠近冰水界面。在海洋中，這標(biāo)志著從冬季到春季的過(guò)渡，通常發(fā)生在陸地上出現(xiàn)春天跡象很久之前。盡管條件極端惡劣，這部分冰層中的微小融水通道為特化的單細(xì)胞藻類(lèi)提供了穩(wěn)定的棲息地。海冰藻類(lèi)適應(yīng)于非常低的光強(qiáng)度，它們的大部分生長(zhǎng)季節(jié)都受到光照限制。海冰頂層上的雪比冰本身吸收更多的陽(yáng)光，但是一旦雪開(kāi)始融化，更多的光被透射進(jìn)去，其他的單細(xì)胞藻類(lèi)（浮游植物）開(kāi)始在冰下水體中爆發(fā)。這2次藻華發(fā)生的時(shí)間對(duì)以藻類(lèi)為食的小型甲殼類(lèi)動(dòng)物（包括橈足類(lèi)）來(lái)說(shuō)意義重大。這些動(dòng)物（以及它們的近親物種）在使藻類(lèi)產(chǎn)生的生物量為處于食物鏈更上層的動(dòng)物所利用方面發(fā)揮著核心作用。

在過(guò)去的4 年里，挪威的研究人員在FAABulous項(xiàng)目支持下研究了北極海冰和海水中的藻華現(xiàn)象。他們重點(diǎn)研究了斯瓦爾巴群島2個(gè)具有鮮明特征的峽灣系統(tǒng)，研究了環(huán)境條件和藻華的季節(jié)性發(fā)展。由于這些峽灣地處偏遠(yuǎn)，科學(xué)家們使用了能夠提供連續(xù)數(shù)據(jù)的自主運(yùn)行儀器，同時(shí)開(kāi)展了大量的實(shí)地采樣活動(dòng)。Kongsfjorden是一個(gè)位于79°N的峽灣，在過(guò)去的10年里基本上沒(méi)有冰，受到西匹次卑爾根暖流的強(qiáng)烈影響，代表著未來(lái)的氣候情景。另一個(gè)名為Van Mijenfjorden的峽灣位于斯匹次卑爾根群島西海岸以南，由于一個(gè)島嶼封鎖了大部分出口，因此更加孤立。由此，它通常每年被海冰覆蓋4～5個(gè)月。在2015年9月至2016年8月的持續(xù)研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在冰覆蓋的系統(tǒng)中，浮游植物爆發(fā)開(kāi)始得更早，但藻類(lèi)生物量積累較慢。無(wú)冰的Kongsfjorden在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)具有較高的營(yíng)養(yǎng)水平，因此支持更長(zhǎng)的藻華時(shí)間和更高的總生物量。研究人員觀察了不同藻類(lèi)的不同發(fā)育階段，并不是所有的藻類(lèi)都是食草動(dòng)物的高質(zhì)量食物。當(dāng)比較這2個(gè)峽灣時(shí)，發(fā)現(xiàn)物種的重疊程度高得驚人。最明顯的差異是 Van Mijenfjorden海冰下的早春群落以殼縫羽紋硅藻（Pennate diatom）種類(lèi)為主。這些物種通常與海冰有關(guān)，在Kongsfjorden沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該種。

2016—2018年連續(xù)3年比較了Kongsfjorden春季藻華的情況，發(fā)現(xiàn)年間物種組成差異很大，這可以歸因于物理?xiàng)l件。Kongsfjorden海域浮游植物春季爆發(fā)時(shí)間的年際差異也被持續(xù)10年（2003—2013年）的觀測(cè)結(jié)果所證實(shí)。除了適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件外，春季藻華的開(kāi)始還取決于經(jīng)歷了一個(gè)冬天依然有活力的藻類(lèi)孢子群體，一旦重新暴露在陽(yáng)光下，就準(zhǔn)備好開(kāi)始光合作用。科學(xué)家們對(duì)微藻的這種越冬行為所知甚少。在極夜的地表水中只有很少的藻細(xì)胞存在，而且這些細(xì)胞中的很多并不僅僅依靠光合作用。然而，人們對(duì)它們的生理狀態(tài)一無(wú)所知，既不知道它們是否能恢復(fù)活躍的光合作用和生長(zhǎng)，也不知道能以多快的速度恢復(fù)。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，科學(xué)家們?cè)?月和12月采集了地表水里的自然浮游植物群落，并在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量了它們?cè)诤诎抵幸约霸俅伪┞队诓煌庹諒?qiáng)度下的生理狀態(tài)。這些實(shí)驗(yàn)表明，即使在非?；璋档墓饩€下幾個(gè)月，海藻細(xì)胞仍具有功能近乎完整的光合作用系統(tǒng)。在峽灣進(jìn)行的原位培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明，這種水平的光照不足以產(chǎn)生凈初級(jí)生產(chǎn)力。然而，重新暴露在實(shí)驗(yàn)室的光線下，藻類(lèi)能夠在24 h內(nèi)適應(yīng)不同光線強(qiáng)度的范圍。這證實(shí)了它們?cè)诠庹障聨缀蹩梢粤⒓撮_(kāi)始光合作用。

氣候變化很可能改變?cè)孱?lèi)和浮游植物對(duì)初級(jí)生產(chǎn)的相對(duì)貢獻(xiàn)。由于這2種物種發(fā)生在不同的時(shí)間和不同的棲息地，它們也主要被不同的食草動(dòng)物群體所食用。因此，它們相對(duì)重要的變化可能會(huì)在食物網(wǎng)中產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。對(duì)自然群落和單一物種進(jìn)行了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究2個(gè)物種對(duì)光照增加和海洋酸化的反應(yīng)，這是預(yù)計(jì)在未來(lái)看到的場(chǎng)景。結(jié)果表明，浮游植物能更好地適應(yīng)和利用更高的光強(qiáng)度，并相應(yīng)地增加其產(chǎn)量。另一方面，藻類(lèi)似乎更容易受到強(qiáng)光和低pH值（海洋酸化）的影響，在未來(lái)的北極氣候情景下，它們似乎注定會(huì)成為輸家。因此，依賴藻類(lèi)生存的動(dòng)物將在未來(lái)的條件下面臨挑戰(zhàn)。

挪威研究委員會(huì)（2015—2020年）資助了一個(gè)項(xiàng)目——未來(lái)北極藻華以及它們?cè)跉夂蜃兓尘跋碌挠绊憽?個(gè)挪威合作伙伴——Akvaplan－Niva、斯瓦爾巴特群島大學(xué)中心（University Centre in Svalbard）、挪威北極大學(xué)（Arctic University of Norway）、北 方 大 學(xué) （Nord University）、NIVA－挪威水研究所和4個(gè)國(guó)際合作伙伴——阿爾弗雷德韋格納研究所（Alfred Wegener Institute）、蘇格蘭海洋科學(xué)協(xié)會(huì)（Scottish Association of Marine Sciences）、波蘭海洋科學(xué)院研究所（Institute of Oceanology－Polish Academy of Science）和馬克斯普朗克氣象研究所（Max Planck Institute for Meteorology）進(jìn)行跨學(xué)科研究，如海冰光學(xué)、物理海洋學(xué)、藻類(lèi)生態(tài)生理學(xué)、生物化學(xué)和建模等。海藻生產(chǎn)也是全球的熱點(diǎn)。就在2020年，新西蘭推出了“綠色浪潮”（Green Wave），這是一個(gè)涉及海藻和不同貝類(lèi)物種混合養(yǎng)殖的可再生海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)。它可能有助于恢復(fù)受損的海洋環(huán)境，并建立新西蘭第一個(gè)商業(yè)化的海藻養(yǎng)殖場(chǎng)。綠色浪潮計(jì)劃的試點(diǎn)階段將包括在豪拉基灣的2個(gè)地點(diǎn)種植本地褐海帶。全球藻類(lèi)的需求預(yù)計(jì)將呈直線上升趨勢(shì)，這對(duì)海產(chǎn)品行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息。

楊林林譯自Norway：Themelting Arctic：how algal blooms change in rapidly warming seas，F(xiàn)IS，2020－10－09

微生物多樣性是海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康指標(biāo)

西班牙巴塞羅那研究所（Institut de Ciències del Mar of Barcelona，ICM）和西班牙海洋研究所（Spanish Institute of Oceanography，IEO）的科學(xué)家發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，提出一個(gè)在分析微生物生物多樣性的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單、廉價(jià)和快速評(píng)估海洋環(huán)境狀況的方法。這可能有助于執(zhí)行歐盟海洋戰(zhàn)略框架指令。

這項(xiàng)研究朝著實(shí)現(xiàn)歐盟海洋戰(zhàn)略框架指令邁出了一步，該指令旨在通過(guò)分析和監(jiān)測(cè)一系列描述指標(biāo)來(lái)量化生態(tài)系統(tǒng)健康，實(shí)現(xiàn)歐洲海洋良好的環(huán)境狀況。這項(xiàng)指令初期最大的困難是開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)指標(biāo)技術(shù)，即開(kāi)發(fā)創(chuàng)新、簡(jiǎn)單、廉價(jià)和快捷的指標(biāo)和分析方法。由于大規(guī)模測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和廉價(jià)化，這些指標(biāo)將有助于了解海洋的環(huán)境狀況。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家評(píng)估了皮米浮游生物（比1 mm小1 000倍的浮游生物）和納米浮游生物（比1 mm小100倍的浮游生物）的多樣性是否是確定良好環(huán)境狀況的有用生物指標(biāo)。為此，研究人員在加泰羅尼亞—巴利阿里海周邊不同用途地區(qū)（從城市用途到農(nóng)業(yè)用途，包含了受河流或地下水影響的地區(qū)）選擇了6個(gè)采樣區(qū)。

該研究第一作者 IEO 研究員 ISABEL FERRERA表示，浮游微生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的擾動(dòng)，如大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或污染的進(jìn)入，反應(yīng)非常迅速，因此它們是體現(xiàn)這些影響的有用指標(biāo)。然而，盡管結(jié)果證明了這些技術(shù)的有效性，但在考慮微生物多樣性作為生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)時(shí)，必須考慮其缺點(diǎn)。浮游生物群落天然存在的巨大季節(jié)性變化，可能與人類(lèi)影響造成的變化相混淆。因此，使用該變量作為生態(tài)系統(tǒng)的健康指標(biāo)，必須了解各地區(qū)微生物多樣性的自然季節(jié)性。此外，人類(lèi)的影響，如大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排放，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致微生物多樣性的增加，這可能會(huì)錯(cuò)誤地解讀為良好的環(huán)境狀況。因此，作者建議使用這些新的指標(biāo)不僅要考慮環(huán)境條件，還要結(jié)合其他生物群落的分析。ICM 研究員ESTHER GARCéS表示，考慮到海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)的重要性，了解它們?cè)谌祟?lèi)影響下有多么脆弱是至關(guān)重要的。監(jiān)測(cè)手段必須能夠了解海洋的狀況及其對(duì)壓力的反應(yīng)。只有這樣，人們才能有效管理那些導(dǎo)致某些地區(qū)環(huán)境退化的負(fù)面因素，并使環(huán)境保持良好狀態(tài)。

楊林林譯自Spain：Microbial biodiversity could be a good indicator of marine ecosystems health，F(xiàn)IS，2020－10－10

水溫變化影響金槍魚(yú)仔稚魚(yú)的攝食習(xí)慣

俄勒岡州立大學(xué)（Oregon State University）研究人員發(fā)現(xiàn)，海洋溫度的微小變化可能會(huì)對(duì)黑鰭金槍魚(yú)（Thunnus atlanticus）在仔稚魚(yú)發(fā)育階段的攝食習(xí)慣產(chǎn)生重大影響。在這個(gè)階段，尋找食物和快速生長(zhǎng)對(duì)其生存至關(guān)重要。

研究發(fā)現(xiàn)，在水溫較高的一年里，黑鰭金槍魚(yú)的仔稚魚(yú)攝食減少且生長(zhǎng)緩慢，部分原因是與前一年相比，水溫升高1～2℃時(shí)，可捕獲的獵物減少了。這些發(fā)現(xiàn)為金槍魚(yú)仔稚魚(yú)生長(zhǎng)和環(huán)境條件之間的關(guān)系以及氣候變化對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)種群更廣泛的影響提供了新的見(jiàn)解。研究人員表示，隨著氣候持續(xù)變暖，從長(zhǎng)期來(lái)看，不斷升高的水溫可能會(huì)與不斷變化的食物網(wǎng)相互作用，給魚(yú)類(lèi)種群帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題。該研究的主要作者M(jìn)IRAM GLEIBER表示，這2年的魚(yú)類(lèi)有明顯不同。有一年金槍魚(yú)的腸道非常飽滿且獵物個(gè)體也較大。這有利于更好地了解這些魚(yú)在早期脆弱階段如何在溫度變化條件下生存。不僅溫度變化本身很重要，溫度變化對(duì)獵物的影響也很重要。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表《ICES海洋科學(xué)》（ICES Journal of Marine Science）雜志上。合作者是俄勒岡州立大學(xué)哈特菲爾德海洋科學(xué)中心生物學(xué)教授SU SPONAUGLE和哈特菲爾德海洋科學(xué)中心主任ROBERT COWEN。

黑鰭金槍魚(yú)是體型最小的金槍魚(yú)品種之一，也是在佛羅里達(dá)海峽最常見(jiàn)的仔稚魚(yú)之一，該地區(qū)的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)非常豐富。黑鰭金槍魚(yú)的餌料組成與其他商業(yè)上更受歡迎的金槍魚(yú)品種（如藍(lán)鰭金槍魚(yú)和長(zhǎng)鰭金槍魚(yú)）相似，這使它們成為研究金槍魚(yú)如何應(yīng)對(duì)食物網(wǎng)中制約因素的樣板，比如那些由變暖引起的制約因素。SPONAUGLE表示，魚(yú)產(chǎn)很多卵是很常見(jiàn)的。但過(guò)去的研究表明，魚(yú)類(lèi)生命早期發(fā)生的任何微小變化都會(huì)對(duì)未來(lái)產(chǎn)生重大影響。在仔稚魚(yú)發(fā)育階段發(fā)生的事情可以極大影響整個(gè)種群。2014年和2015年，研究人員在佛羅里達(dá)海峽的調(diào)查中收集了數(shù)百條黑鰭金槍魚(yú)的幼魚(yú)樣本。在考察中，研究人員還用一種成像系統(tǒng)記錄了黑鰭金槍魚(yú)的捕食環(huán)境，這種成像系統(tǒng)可以測(cè)量取樣區(qū)域中黑鰭金槍魚(yú)捕食范圍內(nèi)的浮游動(dòng)物分布。研究人員還收集了水溫的數(shù)據(jù)，2015年的水溫比2014年平均高出1.2℃。GLEIBER表示，有趣的是，在開(kāi)始收集和分析數(shù)據(jù)之前，就可以看到2014年黑鰭金槍魚(yú)的數(shù)量是2015年的10倍。眾所周知，這種金槍魚(yú)在這個(gè)地區(qū)數(shù)量很多，所以想要回答的一個(gè)問(wèn)題是，為什么一年會(huì)比另一年多出這么多金槍魚(yú)？這可能與他們的餌料有關(guān)。GLEIBER花了大約一年的時(shí)間，解剖和分析了數(shù)百條金槍魚(yú)仔稚魚(yú)的胃含物，以確定它們吃了什么，吃了多少。這些金槍魚(yú)仔稚魚(yú)的體長(zhǎng)在3～10 mm之間。她還取出并研究了這種魚(yú)的耳石，一種可以用來(lái)確定年齡和生長(zhǎng)速度的小組織。這些耳石就像小洋蔥，每天在同心圓的層面上沉積一點(diǎn)物質(zhì)，比人類(lèi)頭發(fā)還細(xì)。研究人員可以像樹(shù)木年輪一樣利用這些標(biāo)志來(lái)估計(jì)魚(yú)的年齡和每天的生長(zhǎng)情況。

魚(yú)類(lèi)通常在較暖的溫度下生長(zhǎng)得更快，而金槍魚(yú)是一種快速生長(zhǎng)的物種，這就增加了它們對(duì)充足食物來(lái)源的需求。但比較2年的樣本，包括胃含物、從耳石得到的生長(zhǎng)率數(shù)據(jù)以及從成像系統(tǒng)獲得的獵物信息，結(jié)果表明，在溫暖的水條件下，黑鰭金槍魚(yú)吃得少，且種類(lèi)也不同，會(huì)吃小規(guī)格的食物，生長(zhǎng)更為緩慢。GLEIBER表示，不僅僅是溫度決定了它們的生長(zhǎng)。生長(zhǎng)也必須依靠可獲得的獵物來(lái)支撐。雖然這項(xiàng)研究?jī)H基于2年的數(shù)據(jù)，但結(jié)果表現(xiàn)出了水溫、浮游動(dòng)物豐度和仔稚魚(yú)生長(zhǎng)和生存之間的明確關(guān)系。SPONAUGLE表示，研究人員看到了1～2℃的溫度變化，就出現(xiàn)了這些巨大的差異。這是一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題，因?yàn)槿绻跍嘏沫h(huán)境下沒(méi)有獵物或者數(shù)量減少，這些小金槍魚(yú)將無(wú)法生存。

楊林林譯自USA：Shifts in water temperatures affect eating habits of larval tuna at critical life stage，F(xiàn)IS，2020－11－17

科學(xué)家探究羅非魚(yú)幼魚(yú)在生物膜循環(huán)再生水中的生產(chǎn)性能

新的研究結(jié)果表明，生物絮團(tuán)循環(huán)再生水養(yǎng)殖具有良好的產(chǎn)量、存活率和其他生產(chǎn)參數(shù)。生物絮團(tuán)技術(shù)（biofloc technology，BFT）為水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)提供了許多好處，包括通過(guò)生產(chǎn)各種微生物（細(xì)菌、真菌、微藻和浮游動(dòng)物）獲得優(yōu)質(zhì)且經(jīng)濟(jì)的營(yíng)養(yǎng)素、改善水質(zhì)、排除病原體和減少用水。如果在多個(gè)養(yǎng)殖循環(huán)中重復(fù)使用相同的水，利用BFT減少的用水量會(huì)更大。

有關(guān)魚(yú)和甲殼類(lèi)動(dòng)物養(yǎng)殖使用重復(fù)利用生物絮團(tuán)水的現(xiàn)有信息十分有限。BFT循環(huán)水對(duì)養(yǎng)殖生物的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響必須進(jìn)行評(píng)估，包括疾病或寄生蟲(chóng)傳播的概率及水中沉積的鹽或有毒物質(zhì)是否會(huì)影響產(chǎn)量和魚(yú)蝦質(zhì)量。此外還需要評(píng)估其他生產(chǎn)參數(shù)，包括近似組成（主要營(yíng)養(yǎng)元素含量，包括蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂質(zhì)等）和其他可以提供養(yǎng)殖生物健康狀況的參數(shù)，比如建立反應(yīng)環(huán)境因素對(duì)特定器官直接影響的參數(shù)，肝臟或性腺等重要器官的變大或縮小等。

就目前所知，研究者認(rèn)為尼羅羅非魚(yú)可以使用100%來(lái)自BFT系統(tǒng)的循環(huán)再生水養(yǎng)殖。因?yàn)橹暗难芯勘砻髁_非魚(yú)耐受不良環(huán)境，被認(rèn)為是對(duì)生物絮團(tuán)養(yǎng)殖生理適應(yīng)性最強(qiáng)的物種之一，可進(jìn)行高密度養(yǎng)殖。這一方案的成功實(shí)施可改善尼羅羅非魚(yú)的生產(chǎn)和商業(yè)生產(chǎn)用水。研究評(píng)估了尼羅羅非魚(yú)幼魚(yú)在BFT系統(tǒng)循環(huán)再生水中高密度養(yǎng)殖的生產(chǎn)性能和其他生產(chǎn)參數(shù)。這項(xiàng)研究是在墨西哥韋拉克魯斯市Boca del Rio技術(shù)研究所的遺傳改良和水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，歷時(shí)14周。

2種處理?xiàng)l件采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，分別在生物絮團(tuán)（tilapia culture in biofloc，TB）中養(yǎng)殖羅非魚(yú)和在生物絮團(tuán)循環(huán)再生水中（reused water，RW）養(yǎng)殖羅非魚(yú)，分別設(shè)置3個(gè)實(shí)驗(yàn)池。在生物絮團(tuán)成熟期（biofloc maturation period，BP）結(jié)束時(shí)，3個(gè)實(shí)驗(yàn)池分別連接1個(gè)BP池，每個(gè)BP池使用1個(gè)沉降室。所有組件都安裝在1個(gè)覆蓋著遮陽(yáng)網(wǎng)的溫室內(nèi)。在研究過(guò)程中，富絮凝水連續(xù)循環(huán)，通過(guò)潛水泵從BP罐進(jìn)入實(shí)驗(yàn)罐，通過(guò)重力回流，蒸發(fā)或抽泥損失的水通過(guò)自流井的水補(bǔ)充。BP和實(shí)驗(yàn)池按100尾·m－3的密度，分別無(wú)性別選擇投放尼羅羅非魚(yú)幼魚(yú)（初始平均體質(zhì)量（79.28±14.44）g，初始平均長(zhǎng)度（12.44±0.70 cm）。TB處理和RW 處理的魚(yú)種雌雄比例分別為39∶61和40∶60。按羅非魚(yú)總生物量估計(jì)值的2%每天2次投喂商業(yè)配方飼料并定期調(diào)整。每2周對(duì)BP池的40條魚(yú)和每個(gè)實(shí)驗(yàn)池的20條魚(yú)進(jìn)行測(cè)量（體質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度），以獲得生物特征數(shù)據(jù)。周期性地在BP罐中添加糖漿以支持生物絮團(tuán)。

楊林林譯自Worldwide：Productive performance of Nile tilapia juveniles in water reused from biofloc systems，F(xiàn)IS，2020－11－10