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文章來源：海洋與濕地

普吉特海灣（Puget Sound）位于美國華盛頓州西北部，毗鄰加拿大不列顛哥倫比亞省的溫哥華島。它屬于薩利什海（Salish Sea）的一部分，薩利什海是一個(gè)面積達(dá)6500平方英里的內(nèi)海，是重要的經(jīng)濟(jì)、文化和生態(tài)區(qū)。普吉特灣作為一個(gè)人口密集區(qū)的內(nèi)陸水道，以往，人們并不認(rèn)為這里是鯊魚的適宜棲息地。

（上圖：美國華盛頓州魚類和野生動(dòng)物管理局的麗莎·希利爾與一條扁頭哈那鯊合影。攝影：杰西卡·舒爾特。圖片來源：oregonstate.edu）

近日，“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到，2024年7月初，美國俄勒岡州立大學(xué)的研究人員在普吉特灣首次科學(xué)確認(rèn)了兩種不同的鯊魚品種，其中一種被列為極度瀕危。這項(xiàng)研究發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》期刊上。此次發(fā)現(xiàn)，不僅為生物學(xué)家提供了重要的生態(tài)數(shù)據(jù)，也可能預(yù)示著普吉特灣這一重要內(nèi)陸水道的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了變化。

該研究團(tuán)隊(duì)在普吉特灣南端捕獲了扁頭哈那鯊（Broadnose sevengill shark）和翅鯊（Soupfin shark），這兩種鯊魚的出現(xiàn)在這里，立即引起了科學(xué)家們的警覺。因?yàn)?，鯊魚作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它們的數(shù)量和種群分布的變化能夠反映生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。

扁頭哈那鯊是一種頂級(jí)掠食者，身長(zhǎng)可達(dá)近10英尺，具有七個(gè)鰓裂，而大多數(shù)鯊魚僅有五個(gè)鰓裂。該物種在之前的觀察記錄中只有一次被確認(rèn)出現(xiàn)，時(shí)間為2021年在華盛頓州的羅伯特斯角（Point Roberts）。但在2022年、2023年的為期十天的實(shí)地考察中，研究人員捕獲了九只扁頭哈那鯊，發(fā)現(xiàn)它們的活動(dòng)范圍比以往記錄的距離遠(yuǎn)了超過190英里。此次捕獲的扁頭哈那鯊中，八只為雄性，最大的個(gè)體測(cè)量長(zhǎng)度接近7英尺，而唯一的雌性則長(zhǎng)約4英尺6英寸。扁頭哈那鯊在這里的‘意外’現(xiàn)身，為該區(qū)域的海洋生態(tài)系統(tǒng)增添了新的變量。作為頂級(jí)掠食者，它們的到來將對(duì)當(dāng)?shù)厥澄镦湲a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，或?qū)⒁l(fā)一場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的‘多米諾效應(yīng)’。這一發(fā)現(xiàn)為研究者提供了一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)，可以深入探究頂級(jí)掠食者在維持生態(tài)平衡中的關(guān)鍵作用。

從研究方法來看，這項(xiàng)研究是在2022年春夏、2023年夏冬季節(jié)開展的，研究團(tuán)隊(duì)在華盛頓州南普吉特灣的哈默斯利灣進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)研究。該區(qū)域水淺且水流快速，因此采樣時(shí)間選在潮汐平靜時(shí)。研究使用重型漁具桿和帶浮標(biāo)的掉線器進(jìn)行捕撈，誘餌包括養(yǎng)殖的大西洋鮭、太平洋鯡以及機(jī)會(huì)性收集的鮭魚尸體。掉線器上配有多只大號(hào)餌鉤，確保有效捕捉鯊魚。每30分鐘檢查一次掉線器以檢測(cè)鯊魚的存在，并記錄GPS位置。捕獲的鯊魚在船邊或岸邊被測(cè)量、標(biāo)記，并拍攝照片以供驗(yàn)證。此方法獲得了相關(guān)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，確保了研究的科學(xué)性和規(guī)范性。

（上圖：在實(shí)地調(diào)查中，分別于奧克蘭灣海域通過船只（A）和岸邊（B）捕獲的扁頭哈那鯊。通過鰓的數(shù)量和斑點(diǎn)圖案確認(rèn)物種，并由華盛頓大學(xué)伯克博物館魚類學(xué)收藏館（編號(hào)UW202515）進(jìn)行了驗(yàn)證。圖片來源：Schulte JM, Personius EM, Lowry D, Hillier L, McInturf AG and Chapple TK (2024)，https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1430962）

而翅鯊，作為皺唇鯊科翅鯊屬中唯一的現(xiàn)存物種，其身長(zhǎng)可達(dá)6.5英尺，以其肝臟含有豐富的維生素A而被過度捕撈，尤其是在20世紀(jì)30~40年代曾經(jīng)被大量的捕殺。盡管目前對(duì)其捕撈壓力有所減輕，但翅鯊的數(shù)量恢復(fù)依然緩慢，并正考慮在美國《瀕危物種法》下獲得美國聯(lián)邦政府的保護(hù)。翅鯊是全球溫帶水域的頂級(jí)掠食者，主要捕食頭足類動(dòng)物和各種魚類，其遷徙距離可超過1000英里。

（上圖：美國俄勒岡州立大學(xué)的研究人員首次在薩利什海（南普吉特海灣）記錄到了翅鯊的存在。攝影：戴夫·勞里（A）和麥迪·英格麗什（B）。圖片來源：oregonstate.edu）

以上所有捕獲的鯊魚都是在5月~8月期間捕撈到的，而在2023年9月至11月的采樣中，未捕獲到任何鯊魚。所有鯊魚在捕獲后均被釋放，并順利游離了捕撈地點(diǎn)。

此次發(fā)現(xiàn)的背景中，研究人員指出，普吉特灣在經(jīng)歷了2014~2015年的極端海洋熱浪事件后，發(fā)生了顯著的物種豐度和組成變化。這場(chǎng)被稱為“熱浪怪圈”（The Blob）的事件使得沙丁魚成為普吉特灣主要的餌料魚類，而翅鯊，則是其已知的掠食者之一。研究人員認(rèn)為，翅鯊的出現(xiàn)可能與氣候變化及其捕食資源的變化有關(guān)。

這項(xiàng)研究不僅提升了對(duì)普吉特灣及其周邊生態(tài)系統(tǒng)的信息，也突顯了對(duì)這些重要鯊魚物種進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)的必要性?？茖W(xué)家們期待未來進(jìn)一步的研究能夠揭示這些物種在新的環(huán)境下的角色以及它們與其他受保護(hù)物種（如鮭魚）的關(guān)系。

上圖：（A）美國華盛頓州西北部和加拿大南部之間的薩利什海，以及（B）該區(qū)域內(nèi)歷史記錄和近期發(fā)現(xiàn)的扁頭哈那鯊分布位置圖。其中，（B）圖是薩利什海內(nèi)先前報(bào)道的扁頭哈那鯊分布位置的放大圖，而（C）圖展示了本次研究在哈默斯利海峽和奧克蘭灣的新發(fā)現(xiàn)。黃色圓圈標(biāo)示的是本研究之前該區(qū)域內(nèi)唯一經(jīng)驗(yàn)證的記錄，位于華盛頓州的羅伯茨角。白色三角形表示華盛頓州威拉帕灣的一條佩戴聲學(xué)標(biāo)簽的扁頭哈那鯊被探測(cè)到的位置（Williams等，2012）。紅色星號(hào)顯示的是本次研究中記錄到的新的捕獲位置。黑色方框標(biāo)示的是后續(xù)圖塊中的區(qū)域。圖片來源：Schulte JM, Personius EM, Lowry D, Hillier L, McInturf AG and Chapple TK (2024)，https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1430962

研究全文>>

感興趣的“海洋與濕地”（OceanWetlands）讀者可以參看該研究的全文：

Jessica M. Schulte, Ethan M. Personius, Dayv Lowry, Lisa Hillier, Alexandra G. McInturf, Taylor K. Chapple. Advancing the ecological narrative: documentation of broadnose sevengill sharks (Notorynchus cepedianus) in South Puget Sound, Washington, USA. Frontiers in Marine Science, 2024; 11 DOI: 10.3389/fmars.2024.1430962

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熱浪怪圈

“熱浪怪圈”（The Blob）是指2013年秋季開始在北太平洋東部海域形成的一次異常海洋熱浪現(xiàn)象。由于高壓脊的出現(xiàn)，這種熱浪抑制了正常的冬季風(fēng)，使得海洋表面溫度顯著升高。隨著時(shí)間的推移，這種溫度異常逐漸擴(kuò)展，最終形成了一個(gè)巨大的溫度熱點(diǎn)，被廣泛稱為“熱浪怪圈”。

到2014年秋季，這一現(xiàn)象已經(jīng)覆蓋了從阿拉斯加灣到墨西哥下加利福尼亞的廣泛區(qū)域，使得海洋表面溫度比正常水平高出多達(dá)約4攝氏度。這一異常溫度對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，甚至比同期預(yù)測(cè)的強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象造成的影響更為顯著。

“熱浪怪圈”引發(fā)了海洋生態(tài)系統(tǒng)的廣泛變化。許多海洋生物的行為和分布發(fā)生了劇烈變化。例如，一些通常在夏季繁殖的魚類開始在冬季繁殖，鮭魚的遷徙路線也發(fā)生了改變。溫帶物種如金槍魚和劍魚出現(xiàn)了在其典型分布范圍之外的情況。此外，2014年，科學(xué)家們?cè)谀霞又莺Ｓ虬l(fā)現(xiàn)了數(shù)十到數(shù)百只小型瀕危玳瑁海龜。為了保護(hù)這些海龜，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）關(guān)閉了南加州海域的大面積區(qū)域，禁止使用可能纏繞海龜?shù)钠鞔叹W(wǎng)。這一措施通常是在厄爾尼諾現(xiàn)象導(dǎo)致水溫升高時(shí)采取的，但這次“熱浪怪圈”的溫度升高程度甚至與強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象相當(dāng)或更高。

此外，“熱浪怪圈”還導(dǎo)致了其他嚴(yán)重的生態(tài)問題。2015年，西海岸發(fā)生了前所未有的毒藻爆發(fā)，迫使西海岸的Dungeness蟹漁業(yè)停業(yè)，損失高達(dá)數(shù)百萬美元。緊接著，海鳥大量死亡、鯨魚纏繞在漁具中、鮭魚數(shù)量銳減以及加州海獅幼崽因饑餓而漂流上岸等問題也隨之出現(xiàn)。

上圖：“熱浪怪圈”的興衰——美國國家海洋和大氣管理局國家環(huán)境信息中心的海洋表面溫度異常圖。紅色越深，溫度就高于平均溫度的程度越大。最深的紅色表示比平均溫度高約3攝氏度。圖片來源：美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）

這一事件的科學(xué)研究引發(fā)了大量論文，探討了“熱浪怪圈”現(xiàn)象的條件和影響。科學(xué)家們面臨的關(guān)鍵問題是如何更好地識(shí)別和應(yīng)對(duì)類似的海洋變化。他們需要考慮是否能夠迅速識(shí)別未來可能出現(xiàn)的“熱浪怪圈”或其他前所未見的變化。雖然2016年北太平洋的大部分區(qū)域有所降溫，但海洋條件從未完全恢復(fù)到正常水平。當(dāng)前，殘留的熱量仍然存在于海洋表面之下，這一事件對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了顯著的變化，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)模式?？茖W(xué)家們正在研究是否生態(tài)系統(tǒng)能夠從這種極端變化中恢復(fù)，并思考未來是否會(huì)出現(xiàn)新的、不同的生態(tài)變化。

可見，目前上面這篇最新的論文，也是對(duì)于“熱浪怪圈”事件的繼續(xù)探討，雖然說是基于新紀(jì)錄到的兩種鯊魚。在全球氣候變化的大背景下，上面的這篇最新的研究，也有助于科學(xué)家們重新審視和理解海洋生態(tài)的動(dòng)態(tài)變化。

思考題 | 舉一反三