时间:2024-05-24
渔业科技前沿
日本科学家近日推出了在泰国虾类养殖场研发的最新曝气设备。新开发的曝气设备以泡沫的形式提供氧气。该设备产生的泡沫叫微纳米泡沫。微纳米泡沫浮力小,可长时间漂在水里,极易将氧气溶解到水中。
熊本县立大学Hiroaki Tsutsumi博士表示,鱼虾养殖场晚上的氧气含量下降,而浮游植物消耗氧气加剧会导致鱼虾缺氧。如果能改善这个问题,鱼虾的存活率和增长率都将增加。开发出的曝气设备在水产养殖行业是一个创新设备,可以提高生产效率。虾类养殖相比鱼类养殖需要更大的设施区域,而新型曝气设备可以以较低功耗为大范围水域提供氧气。
关于这个设备的调研数据不仅有来自泰国的,还有越南、印尼和马来西亚的。Tsutsumi教授希望在东南亚推广这项技术。Tsutsumi博士表示,亚洲尤其热带地区是大型食品生产基地。一旦通过日本技术提高生产效率,不仅可以提高产量,还可以帮助亚洲人民,有利于农户和消费者。
另外,蔬菜尤其是水果含有大量的水分。由于其水分含量高达95%或更多,增加产量就需要吸收更多的水分,但是过度吸水会破坏农作物。而使用高氧水,作物会变得活跃,因为氧气和水一起被吸收。这个方法尤其适合水培植物。微纳米泡沫生产装置还可以通过配备氢气来制造含氢水。
杨林林译自Japan: Japanese scientists unveil innovative fish breeding technique, FIS, 2016-3-1
生物保护学家认为,照亮渔网是一种显著减少海龟被捕捞和不必要死亡的低成本方法。研究人员发现,刺网配备绿色电池的发光二极管(LED)可以在不减少目标渔获的情况下减少64%绿海龟的死亡数量。该创新研究在秘鲁北部塞丘拉湾进行,受ProDelphinus、英国达尔文计划和NOAA支持,研究结果发表在《海洋生态进展系列》杂志上。
这是照明技术首次在渔业工作中试点。每一个LED灯花费1.4英镑(2美元),拯救一个海龟的成本是24英镑(34美元),随着该方法的大规模推广,成本还会降低。多个海龟种群在秘鲁沿海水域觅食,包括绿龟、丽龟、玳瑁、红海龟和棱皮龟。秘鲁刺网船队包含了全国大量的小型船只,保守估计每年设10×104km的网,数以千计的海龟作为副渔获或无意中死亡。
研究人员使用了114组刺网,每张网大约长500 m。每组网试验时,试验网沿着浮子纲每10米放置一个发光二极管(LEDs)照明,另一张对照网不设照明。结果显示,对照网平均捕捉了125只绿龟,照明网捕捉了62只。目标种犁头鳐的捕获并未受照明影响。研究人员正在秘鲁更大的渔场尝试不同颜色的灯,看看结果是否稳定,以及是否可以应用到其它极度濒危的物种保护中去。
论文的主要作者、达尔文计划中的秘鲁研究员Jeffrey Mangel博士指出,这个方法在比较难开展工作的小规模渔业中的成功应用让人兴奋。这些灯是减少海龟成为副渔获的少数方法之一。 东太平洋地区的海龟种群属于世界上最易受影响的群体,希望通过减少捕获尤其是刺网捕获,有助于种群的管理和恢复。成千上万的濒危海龟在全球范围内作为刺网捕捞的副渔获死亡,希望这项研究有助于提供一个解决方案。
Penryn生态保护中心Brendan Godley教授解释道,研究中创新的方法令人兴奋,可以帮助这些渔业走向可持续利用。了解成本将有助于从国家、国际非政府组织和渔业行业获取支持,进而推广照明减少海龟捕获的策略。NOAA渔业助理管理员Eileen Sobeck表示,副渔获是一个复杂的全球性问题,威胁到渔业、经济和海洋生态系统的可持续性和弹性。资助这类研究是NOAA努力减少副渔获努力的关键。通过这项工作,可以更好地保护自然资源。
杨林林译自UK: LED lights reduce sea turtle deaths, FIS,2016-3-30
墨西哥联邦环保监察部(PROFEPA)对锡那罗亚船只是否符合环境立法标准进行了核查。PROFEPA的工作人员与渔业和水产养殖全国委员会(CONAPESCA)、墨西哥海军秘书处(SEMAR)一起,检查了当地船只海龟逃逸装置(TEDs)的配备情况。
前两次调查发现,26艘大型捕虾船已严格遵守技术规范,安装并运行了墨西哥官方规定的标准NOM-061-PESC-2006海龟逃逸装置,且没有任何违规行为。检查期间,这些船只的船主或船长都被告知在完成渔具检查后仍必须执行墨西哥官方标准NOM-061-PESC-2006的技术要求,主要目的是保护墨西哥的海龟。
PROFEPA的检查项目仍在进行,包括拖虾船作业时TEDs的使用及作业前离开码头和返港时的设备情况。为了加强检查和监测活动,特别是在捕虾作业点及卸货码头,CONAPESCA、SEMAR和自然保护区委员会(CONANP)将共同配合。
杨林林译自Mexico: Turtle excluder devices verified in shrimp boats, FIS, 2016-3-21
从废弃渔获中提取的肌肉和鱼油可以用来生产有助于降低血压和胆固醇的功能性食物。
所有上岸渔获中有一部分不符合销售标准,被称为废弃渔获。西班牙格拉纳达大学的研究人员开发出一种低成本的方法,将这些鱼肉蛋白转化成治疗高血压的食品。格拉纳达大学化学工程系研究员Francisco Javier Espejo表示,这可以用来帮助高血压患者控制血压。
到目前为止,这些废弃渔获大多被扔进大海,但超过90%的鱼已经死亡,这导致了自然资源的浪费和负面的生态效果。自2015年以来这一做法被禁止,研究人员的目的是重新利用那些到达港口的废弃渔获。
除了蛋白,这个研究小组还研究将鱼油转化为对健康有益的功能性食品。另一研究人员Pedro Jesus Garcia 表示,沙丁鱼、竹筴鱼、星鲨和鲷鱼的脂肪含量很高。这些鱼油富含ω-3脂肪酸。科学家正在加快开发这类食品的功能和应用,产品包括蛋黄酱、沙拉酱、冰淇淋等。
杨林林译自Spain: Fish discards hide a hypertension treatment, FIS, 2016-3-1
藻类控制公司LG Sonic提出使用超声技术,可以实现鲑鱼产业的赤潮(HAB)控制。2016年2月以来,鲑鱼养殖场受HAB的影响,大量鱼类死亡,经济损失超8亿美元。LG Sonic项目经理Falco Aguilar指出,目前公司正与鲑鱼养殖业接触,讨论下一步计划,实现超声技术监测和控制藻类的大量繁殖。有报道称,智利X区受HAB的影响有2 300×104尾鱼死亡,失去1万份就业岗位。目前,HAB正向南扩散,威胁到XI区,那里集中了相当比例的鲑鱼产业。Dubó于2012年在智利天主教大学完成的研究显示,低功率(低于10 kW/m2)、长时间(长于1 min)的超声技术能够有效缓解商业规模鲑鱼养殖业中的有毒藻类繁殖。
LG Sonic公司的超声藻类控制系统包括水质量监测设备,这使得利用超声控制藻类成为可能。监测内容包括水质参数实时监测(溶解氧、温度)和藻类指标(叶绿素、藻蓝蛋白)。HABs的早期检测非常重要,因为渔民可能据此作出决策以减少损失。超声在海洋环境中的应用,特别是在鲑鱼养殖业,可以减少藻类毒素造成的鲑鱼大量死亡。
杨林林译自Chile: Ultrasound technology could reduce harmful algae by 90pc, FIS, 2016-3-30
据绿色和平组织的调查,为主要消费品牌供货的捕捞船队在北极地区使用破坏性的底拖网捕捞。研究人员利用卫星数据和实地跟踪挪威北极地区的巴伦支海北部,发现了越来越多的拖网船只。该地区包括斯瓦尔巴特群岛,是深水珊瑚礁、北极露脊鲸、格林兰鲨等多种渐危物种的家园,被科学家认为是具有生态意义、需要优先予以保护的地区。
绿色和平组织北极地区活动家Speers-Roesch表示,气候变化使北极地区冰层消退,更容易受到商业开发。很多开发者认为这是难得的商业机会,但不能在还没有了解一个海洋环境之前就将其破坏,人类必须加快保护这一地区脆弱的生态系统。该研究揭露了那些拖网捕捞船主要为欧洲海产品牌如Birdseye, Findus and Iglo以及加拿大广受欢迎的冷冻鱼类品牌High Liner供货。这些品牌主要在各个国家的大型超市销售。这些品牌及公司都曾向社会承诺其产品是可持续的。绿色和平组织相信这些公司在北极保护方面有着较好的定位。一些著名品牌在不知情的情况下采购了北极地区的鳕鱼。绿色和平组织已经要求这些公司加强与供货方的联系,确保巴伦支海北部地区的巨型拖网作业得到限制。加拿大公司销售这一地区的鱼类必须保持高度戒备,确保供应链没有威胁到脆弱的北极生态系统。
拖网是一种极具破坏力的渔业作业方式,已经对挪威一半的冷水珊瑚礁造成了破坏。全球市场销售的大西洋鳕鱼至少有70 %来自巴伦支海。绿色和平组织表示,任何公司购买来自巴伦支海的鳕鱼都有破坏北极生态的风险。海洋保护学家Callum Roberts表示,在过去的200年中,底拖网渔业已将复杂而丰富的海底栖息地变成了一望无际的荒漠。以往北极由于受到冰层覆盖而得到保护,而现在冰层的融化,迫切需要保护措施来防止该地区重蹈覆辙。绿色和平组织呼吁渔业公司停止在巴伦支海北部和斯瓦尔斯巴群岛周围海域捕捞,零售商、加工商和各品牌公司不再从那些在上述水域捕捞的供应商进货。绿色和平组织同时呼吁挪威政府加强巴伦支海北部敏感区和斯瓦尔巴特群岛周围海域的保护。该组织北欧及北极活动家Frida Bengtsson表示,挪威政府对其环境保护工作引以为傲,但却没能阻止家门口的生态犯罪。挪威政府应当为此付出更多努力,如同保护其他国家的热带雨林一样积极。
杨林林译自Canada: ′Sustainable′ fish from major consumer brands linked to Arctic destruction, FIS, 2016-3-3
一项调查亚得里亚海北部鳀鱼产量与冬季环流模式之间关系的研究表明,冬季海洋条件决定了鳀鱼丰度。科学家们确信该发现有助于本地区渔业的可持续管理。
鱼类种群数量的预测对渔业管理而言相当重要,有助于防止资源的过度开发。预测的方法包括环境参数的测量如海水的温度和盐度,它们与鱼类种群密切相关。种群数量的预测对许多重要的商业性种类至关重要,如欧洲鳀(Engraulisencrasicolus)。该种类是亚得里亚海周边国家利用的重要经济物种,包括意大利、克罗地亚和斯洛文尼亚。研究发现,鳀鱼产量的波动与冬季的气候变化有关。在B型冬季,亚得里亚海的海水盐度增加;而A型冬季,意大利北部的波河河水更多地流入亚得里亚海,海水盐度降低,造成浮游植物的数量增加。浮游植物是鳀鱼的重要食物,也是浮游动物的主要食物,浮游动物数量的增加也促进了鳀鱼种群数量以及产量的增长。此外,鳀鱼种群数量也受自然和人为因素的多重影响。研究结果将有助于亚得里亚海鳀鱼渔业预测模型的发展,渔业管理也将结合秋季以及年初的海洋气候条件。
鳀鱼种群的持续监测,特别是冬季气候条件的监测将有助于制定可持续的渔业计划。该方法对环境和经济都有利。在亚得里亚海,研究人员建议丰产的年份政府应当激励渔业捕捞;而在低产的年份,政府应当限制渔业捕捞。这种基于地转流对生物数量影响的方法也可以在其他地区预测鱼类数量,而地转流可以很容易的从标准的海洋数据中获取。
杨林林译自EU: Winter weather helps predict European anchovy stock abundance, FIS, 2016-3-19
海洋管理委员会(MSC)认证的巴伦支海渔业是全球管理最好的渔业之一,MSC正在采取行动确保北极敏感生态系统的长期健康。
在绿色和平组织发布北极渔业问题报告之后,MSC明确表示经过认证的渔业会保持敏感生态系统的生产力、功能和多样性。MSC欧洲区主管Camiel Derichs表示,所有MSC认证的渔业必须提供科学数据和独立认证机构提供的证明,确定保护措施到位,保持鱼类栖息地的健康。MSC认证的巴伦支海渔业采用了广泛的监测和管理手段来保护栖息地,防止出现不可逆的损害。MSC认证的标准严苛对认证的渔业起了规范作用。MSC正通过科学方法最大程度减少对海底影响,确保海洋生态系统的健康和基本功能不受破坏。这些要求和措施被认为是世界上最可靠的环境可持续措施。
MSC认证仅代表某一地区的某种渔业符合MSC的认证要求,某一地区渔业捕捞的影响由独立的认证机构进行评估。任何扩大捕捞区域的活动都需要重新评估,以确定新地区的捕捞作业是否仍然符合MSC的要求。这需要科学的证据表明新的捕捞活动受到良好的管理,不会造成栖息地的破坏。北极地区之前覆盖着冰层,确定渔业活动对海底底栖生物影响的数据和研究较为有限。这种情况下,MSC认证将是一个良好的预防生态破坏的方法。没有证据表明MSC认证渔业在认证的范围之外作业。MSC认证渔业在巴伦支海有对应的监测计划和应对措施,包括挪威政府主导的MAREANO计划和与俄罗斯合作的巴伦支海生态系统环境报告PINRO-IMR计划。这些措施已经完成了巴伦支海广泛海洋栖息地的数据收集。此外,作为MSC认证的一部分要求,巴伦支海渔业积极避免在敏感的生境内作业。以挪威MSC认证的巴伦支海鳕鱼渔业为例,当捕捞近底层的鱼类时只允许在特定的通道内作业。由于捕捞被局限在很小的范围内,海底就不会受到大的干扰。当然,更好地了解渔业对环境的影响还有很多需要改善的地方。
杨林林译自Worldwide: MSC certified fisheries do not destroy Arctic ecosystems, MSC states, FIS, 2016-3-9
美国佛罗里达大学食品和农业科学研究所(UF/IFAS)的研究人员发现了一种磷酸盐的替代品—多糖,可以保持虾类的水分、锁住虾类的纹理和香味。
为了达到目的,UF/IFAS的科学家使用多糖和磷酸盐对虾类进行试验。研究人员对虾类进行烹煮、冷冻和干燥,计算出虾类流失的水分。UF/IFAS食品科学和人类营养学助理教授Paul Sarnoski表示,通常情况下,磷酸盐或食盐可以用来保持肉类和海产品的水分,但是食物中盐分含量过高不利于健康。此外,磷酸盐也相对较昂贵。
研究人员对大西洋白虾进行了试验,这种虾类除了味道鲜美、营养价值高以外,还是美国经济的重要组成部分。据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,2012年,大西洋白虾的产量高达1.18亿磅。虾类约占美国进口海产品的30 %。据佐治亚大学2006年的研究显示,大西洋白虾流行的原因是其独特的甜味,同时也是较好的蛋白质、尼克酸、铁元素、磷元素、锌元素、和维生素B12的来源。Sarnoski表示,在经过UF嗅觉和味觉中心的测试后发现,一些多糖并不会改变虾类的口感及外观。多糖通常较为便宜,从长远看是一种比磷酸盐廉价的食品添加剂。
杨林林译自USA: Study finds better way to keep shrimp juicy and tasty, FIS, 2016-4-14
位于美国圣地亚哥的斯克里普斯海洋研究所的研究人员得出结论,鱼类中发现的污染物质会阻碍人体自然防御系统排出有害毒素。该研究成果应该被用来更好地评估人类食用受污染海产品所面临的健康风险。该研究成果发表在《科学进展》杂志上。
研究发现几乎所有动植物的细胞质均存在一种蛋白,即P-糖蛋白。它作为细胞的保镖驱逐身体中外来的化学物质。P-糖蛋白具有众所周知的传送抗癌药物的能力。在某些情况下,可以使细胞立即变得对多种药物具有耐药性。为了解P-糖蛋白如何有效清除海产品中出现的持久性有机污染物(POPs),研究团队对人类和小鼠P-糖蛋白抵御POPs进行了生化分析。POPs通常在人类血液和尿液中发现,也出现在野生黄鳍金枪鱼的肌肉组织中。污染物包括早先的化合物(杀虫剂DDT)以及新的工业化学品(阻燃剂)。科学家们研究发现了影响P-糖蛋白保护细胞的10种污染物。研究首次揭示了10种污染物中的一种,常用的室内发泡塑料的阻燃剂PBDE100,能够与转运蛋白结合。POP与作为治疗药物的蛋白结合,被转运出细胞,最终抑制了蛋白质执行其防御功能的能力。
该研究的主要作者斯克里普斯海洋研究所的Sascha Nicklisch表示,这些抑制剂在人类消费的鱼体内被发现。这些污染物在某些金枪鱼脂肪中的浓度足以抑制P-糖蛋白。因此,考虑这些污染物摄入量的潜在风险就变得至关重要。研究人员指出,新生儿和鱼类幼体是最易受到伤害的两个群体。新生儿特别容易受到伤害是因为他们有机会接触到母乳中高浓度的POPs,且自身P-糖蛋白的含量较低。而鱼类幼体的防御系统可能因为污染物的积累而变得迟缓,无法抵御石油泄漏等其他海洋污染。该研究的另一作者,斯克里普斯海洋研究所的海洋生物专家Amro Hamdoun表示,当人类食用受污染的鱼类,机体防御系统的有效性将降低。研究人员建议环境中的化学物质应该被检测,以确定其阻碍机体自然防御系统的有效性。美国食品和药品管理局(FDA)建议对药品进行类似的检测。Waitt基金资助了此项研究,总经理Jacob James表示,这是令人不安的发现,所有测试的环境污染物都会对P-糖蛋白的细胞保护能力造成影响。更令人不安的结果是,PBDE-100与P-糖蛋白结合,阻碍了将毒素排出细胞的能力。假设一些鱼类携带超过一种毒素,那么这将是多重威胁,大幅度降低细胞的反应能力。人类是唯一能够影响整个食物链和栖息地的物种。人们必须合理设计和使用化学物质,利用经济上可行的方法来衡量和检测这些化学物质对海产品和自身的影响。该研究由国家环境卫生科学研究所、Waitt基金和国家科学基金会资助。Sekisui XenoTech公司的研究人员也参与此项研究。
杨林林译自USA: Pollutants in fish hamper human’s defense system, FIS, 2016-4-19
美国市场预计今年将推出从虾壳中提取的具有降血压作用的膳食补充剂。这种被称为Systolite的补充剂由来自Nofima研究集团和特罗姆瑟大学的科学家研发。预计到2018年将投放欧洲市场。
2016年3月该产品被介绍给挪威渔业部长Per Sandberg以及Stella Polaris 虾类工厂时,Marealis 公司首席执行官Jaran Rauø表示,科学家们正在点石成金。Nofima研究集团主管指出,研究人员正在从虾壳中提取壳聚糖。这是副产品中的副产品。在这一过程中研究人员添加了几种酶将虾壳中的蛋白质去除,之后高水平的降血压物质被发现。生产Systolite的Marealis公司的长远计划是建立一家年处理能力达到6 000 t的虾壳加工厂,年生产2亿日剂量的降血压膳食添加剂。Stella Polaris 和Marealis 公司主管Hans-Ove Semmingsen表示,虾类产业正在走下坡路,或许还能兴旺几年。但公司已经找到了新的发展方向,生产新的膳食补充剂。
在欧洲和美国,有20~25%的人群正在服用降血压药物。Marealis 公司正在寻找国内和国际合作商,将该产品出售给终端用户。该研究的一半经费来自行业自筹,另一半来自创新挪威研究委员会的资助。在该产品的介绍过程中,Nofima研究集团和特罗姆瑟大学研究人员的研究工作受到高度肯定。
杨林林译自Norway: Blood pressure lowering supplement developed from shrimp waste, FIS, 2016-4-5
对新型拖网进行的捕虾试验取得了令人鼓舞的结果,该型拖网可以有效减少副渔获。
在渔具技术创新和咨询 (GITAG)的项目资助下,Amity Ⅱ号渔船使用新拖网进行初次捕捞试验,在不影响海鳌虾捕获量的情况下,副渔获白鲑鱼的数量显著降低。此外,虾的质量也明显优于传统拖网。新拖网有一个斜板可以在网内将鱼和虾分离。鱼直接向上通过拖网上方的大网眼逃脱,而虾滞留在拖网底部。留在网里的白鲑鱼算作混合渔业配额,将丢弃降到最低。新拖网仍在尝试不同的设计和网眼大小以确定最优设计。
船长Jimmy Buchan表示,创新永远不会也不应该停止。在GITAG与行业专家的支持下,渔民会找到更有效的方法来捕虾,它将帮助渔民长期可持续的捕捞。渔民们正在进入一个渔业新时代,面临的挑战是用新的更好的方法来捕捞。这次渔具试验是为了寻找一个所有人都可以接受,渔民可以继续负责任捕捞的有效解决方案。很多工作尚未完成,但初步成果是可喜的。其他船长也在GITAG的资助下开展减少丢弃的创新渔具设计项目。
GITAG成立于2015年下半年,旨在为减少丢弃开发切实可用的新渔具。GITAG通过与行业、苏格兰政府、海洋科学家、生产组织者等合作,旨在解决研究和发展中的一些困难,促进和鼓励创新的捕捞作业。
杨林林译自UK: New trawl design used to reduce bycatch, FIS, 2016-5-10
NOAA和合作伙伴正在开发水下机器人使用NOAA研发的传感器远程自动检测有害藻华产生的污染贝类的毒素。
用于监测缅因湾有毒赤潮藻类亚历山大藻(Alexandrium)的机器将会部署在太平洋西北地区用于探测和识别藻华物种拟菱形藻(Pseudonitzschiaaustralis)。被称为环境样品处理器(ESP)的机器人由华盛顿大学于2016年5月23日部署完毕,将提供华盛顿海岸拟菱形藻细胞数量和毒素浓度的数据。通过机器人配备的传感器,科学家能更好地评估特定藻华的毒性水平。
ESP收集的信息将实时地传送给科学家、沿海管理人员和公共卫生官员,用于辅助决定贝类休渔的相关事项。这类决策对依赖该行业生活的沿海社区至关重要。例如2005年的藻华导致马萨诸塞州近5 000万美元、缅因州约2 300万美元的经济损失。
杨林林译自USA: High tech robot to aid detection of paralytic shellfish toxins, FIS, 2016-5-26
不列颠哥伦比亚大学太平洋鲑生态和保护实验室的研究人员通过对成千上万的鲑鱼幼鱼进行手术标记发现,许多幼鱼在从出生地前往大海的最初几天内就会死亡。
博士研究生Nathan Furey表示,每年平均有1 000-4 000万条鲑鱼离开Chilko湖,但只有大约150万条成鱼在两年后返回。这期间发生了什么一直是一个谜。作为项目的一部分,研究人员研究了不列颠哥伦比亚省卡里布地区最大的红鲑鱼群体从Chilko湖迁移至海洋的过程。每年春天,鲑鱼幼鱼离开B.C.中央湖,一路向下经过Chilko、Chilcotin和Fraser河,进入Salish海。为了追踪鲑鱼幼鱼,研究者在鲑鱼离开Chilko湖前将小型电子标签植入只有12 cm长的鲑鱼体内。随着鲑鱼洄游了1 000 km到达太平洋,声波接收器通过信号监控在迁移过程中幸存下来的鱼类数量。
在连续追踪2 000多条鲑鱼4年后,研究人员发现,鲑鱼在清澈且流速缓慢的Chilko河中的存活率极低,那里有很多以鲑鱼为食的捕食者。在浑浊且湍急的Fraser河,鲑鱼日夜洄游,每天游220 km,生存率近100%。研究人员认为,在这些水域捕食者很难发现和接近鲑鱼。在后续研究中,Furey发现在Chilko河时鲑鱼幼鱼如果和很多其他鱼在一起则更容易存活。相比大规模迁移时超过90%的存活率,鲑鱼小群体离开湖时的存活率低至40%。研究结果证实了“人多势众”,鲑鱼使用这种策略来躲避早期捕食者。Furey强调,研究可以帮助渔业管理者更好地理解为什么几年后回到产卵地的鲑鱼成鱼数量极少。
该研究项目由Scott Hinch教授主持,与太平洋鲑生态学和保护实验室前成员,现加拿大海洋渔业(DFO)及Kintama有限公司合作伙伴Timothy Clarke共同完成。
杨林林译自Canada: Electronic tags aid in tracking juvenile salmon migration, FIS, 2016-5-18
一组研究人员发现,珊瑚白化或死亡正对全球海洋生态系统造成深远影响,包括小型鱼如何发现和躲避潜在捕食者。
来自澳大利亚詹姆斯库克大学(JCU)和瑞典乌普萨拉大学的科学家研究了珊瑚礁系统的某些变化对依靠它们生存的成千上万水生动物的影响。研究小组称,死亡和持续退化的珊瑚礁系统改变了小型热带鱼类发现潜在捕食者的能力。
研究的参与者之一、JCU珊瑚礁鱼类专家Mark McCormick解释说,幼鱼一般通过感知攻击动物皮肤释放的化学物质来判断附近是否有捕食者。幼鱼会将化学信号和其他视觉或嗅觉信号结合来决定是否采取躲避行为。然而,珊瑚的死亡已严重影响鱼类通过化学信号感知危险的能力。随着珊瑚死亡被藻类覆盖,并释放化学物质,这混淆了信号。在一次观察中,研究人员发现一条受攻击的安汶雀鲷的气味帮助其它鱼类意识到捕食者在周围,并采取策略躲避了危险。当鱼被放在死珊瑚中,它们未能发现周围的捕食者并采取策略躲避它们。研究团队还发现了一种不论生活在活珊瑚还是死珊瑚附近都能通过化学信号发现潜在捕食者的鱼类。
海洋生物学家Oona Lönnstedt表示,如果珊瑚的丧失或退化阻碍了动物发现和躲避捕食者,将会对鱼类的多样性产生广泛影响。大堡礁的珊瑚正在大规模白化,应该引起特别关注。珊瑚的覆盖率也显著下降。如果死亡珊瑚屏蔽了用来发现新掠食者的关键化学信号,珊瑚礁鱼类的补充可能会受到严重威胁。
杨林林译自Worldwide: Corals’ death endangers small fish, FIS, 2016-5-16
来自澳大利亚和美国的研究人员在由单细胞植物支撑的浮游生态系统中发现了较长的食物链,而浮游生态系统在所有开放的海洋环境中都存在。
理解环境为什么产生较长的食物链有助于解释生态系统中食物网是如何构成的。在20世纪30~50年代,生态学家认为生态系统中植物每年都会产生较多的生物量,食物链自然会变得长一些。但是海洋生态系统似乎违背了这一假设。海洋生态系统拥有最长的食物链,但海洋植物的生产力却只有陆地植物的五分之一。据这个反例,一些生态学家认为营养能量在长食物链中不是一个重要因素。研究人员对比分析了9个单细胞植物支撑的浮游生态系统和9个可比的陆地生态系统中植物和动物的体长。植物的营养级为1,食草动物为2,主要食肉动物为3,次级食肉动物为4。个体较小的浮游动物营养级水平较低是显而易见的。研究人员得出结论,浮游生物和陆生食草动物体长和体重的转换率相差2万倍。
在最近的研究中,McGarvey、Dowling和Cohen分析了全球生态系统中113个食物网。它们提出了一个假设,单细胞植物支撑的生态系统,食物链低端的动物个体尺寸较小。浮游动物在食物网中摄食单细胞的浮游植物,其个体重量和陆生食肉动物相差2万倍。海洋食肉动物,包括鱼类和虾类,个体也比陆地上的哺乳动物和鸟类小很多。生态学家们知道,所有生物个体越小新的生物量产生越快。科学家们估计,由于体型较小,海洋动物的将食物传递给第三营养级水平动物的速率要比陆生动物快100倍。100倍的传递速度弥补了五分之一的生产力,这也解释了为什么海洋食物链更长。通过比较陆生生态系统和海洋生态系统的动物,一个充满活力的、更长的海洋食物链得到确认。营养能量是理解食物网构造的重要因素。
杨林林译自Worldwide: Longer food chains found in pelagic ecosystems, FIS, 2016-5-31
新的研究显示,二氧化碳溶解到水中致使水体酸化,已经造成切萨皮克湾的银汉鱼变得难以呼吸。
这项研究的主导者、史密森环境研究所的生态学家Seth Miller表示,银汉鱼的数量极其丰富,几乎被所有捕食者摄食。该研究揭示了这些鱼类所受到的影响以及对食物网的潜在威胁。银汉鱼可以在安妮阿伦德尔县贝弗利海滩和切萨皮克湾捕获。随着pH值下降,低氧条件下的试验水槽中暂养的银汉鱼将会死亡,甚至在氧浓度降低之前就会死亡。当水体酸度增加时,银汉鱼会浮出水面,在水表层快速呼吸。如果在野外,这会造成小个体鱼类更容易被鸟类和其他鱼类捕食。
当二氧化碳溶解到海洋中使海洋酸化,而溶解到温暖水体中的氧气也会减少。pH值及溶解氧的降低会影响鱼类的呼吸行为。切萨皮克湾大部分地区本来就受到溶解氧低的困扰,尤其是在晚上,海藻等植物停止制造氧气,而海洋动物却要氧气保持呼吸。pH值和溶解氧的变化具有季节性周期和日周期,燃料燃烧、森林砍伐等造成的温室气体污染加重了这种影响。该发现对其他河口或开放海域的生物生存环境有借鉴意义。西海岸及其他一些地区面临的问题将会特别严重,溶解氧会降低到危险水平。
杨林林译自USA: Acidification affects fish breathing, new study, FIS, 2016-5-16
对加利福尼亚贻贝的研究表明,贻贝应对海洋酸化的能力在很大程度上取决于食物的多少以及环境和生态条件。
该研究由自然科学基金会、加利福尼亚大学、戴维和露西帕卡德基金会资助。研究探讨了加利福尼亚和俄勒冈沿海800英里7个不同地点的贻贝幼体如何应对不同的环境条件。该研究的主要完成人、加州圣克鲁斯大学生态与生物进化学助理教授Kristy Kroeker表示,海洋酸化很可能沿着海岸线点状发生,而不是全面发生。在这些热点地区的背景条件下可以确定物种受到的影响。由于海洋越来越多的吸收排放到大气中的二氧化碳,预计海洋酸化将使很多海洋生物的生存面临困难,尤其是贝类和其他具有碳酸钙形成的壳或骨骼的生物。
海洋酸化是指海水吸收二氧化碳,pH值降低,虽然仍保持轻微碱性,但已经接近酸性界值。pH值的下降会影响海水的化学平衡,使生物难以合成碳酸钙结构。对贻贝来说,这意味着外壳变薄,更容易受到海蜗牛等食肉动物的攻击。pH值越低,建立外壳就需要消耗越多的能量,所以食物供应至关重要,它决定了贻贝如何应对好海洋酸化。科学家们在研究中利用了风驱动的沿着西海岸不同地理位置的上升流,这些上升流为冷而深的海水。这些深层水不仅含有丰富的营养物质,而且具有较高的二氧化碳浓度。因为冷水比温水可以吸收和容纳更多的二氧化碳,这些二氧化碳来自分解沉入海底的有机物质。海洋酸化进一步增加了深层水的酸度。研究人员分析了低pH值海水、食物和温度对每一个地点贻贝幼体生长和形态的影响。同时也测试了每个地点贻贝受到海蜗牛攻击的危险性。结果表明,经常低pH值但食物丰富地点的贻贝生长速度最快。这些地点往往有持续上涌的上升流,为藻类和滤食性贝类提供了充足食物。而那些低pH值且食物短缺地点的贻贝生长最为缓慢,且最易受到捕食者的攻击。贻贝在低潮期较高体温的应激反应也增加了被捕食的风险。Kroeker总结道,绝大多数管理沿海生物和生态系统的措施,如海洋保护区和控制点源污染,在空间上是明确的。此次研究表明,不同的地区可能存在不同的脆弱性及恢复能力,管理措施需要因地制宜。
杨林林译自USA: Environmental conditions affect ocean acidification impact on shellfish, FIS, 2016-5-12
据史密森Tennenbaum海洋观测网络及其他国际机构的研究显示,群落中的鱼类种类越多,生产力越高,应对水温升高和波动的能力越强。
该研究提供了最充分的证据表明,保护海洋生物多样性有利于海洋健康,造福人类。该研究的主要完成人、Tennenbaum海洋观测网络主管及史密森环境研究中心资深科学家Emmett Duffy表示,生物多样性不仅仅具有美丽的外在。保护生物多样性不仅是审美问题,它对生态系统的健康及人类食品安全至关重要。这一发现来自于岩礁生物调查计划,这是一个全面的调查计划,已对世界上44个国家超过3 000种鱼类进行了调查。许多调查人员是志愿者,三分之一没有科学背景。来自11个国家的潜水志愿者接受了塔斯马尼亚大学科学家的培训,用最标准的方法收集数据。
利用全球最全面和标准的海洋生物多样性数据,研究人员追踪了影响珊瑚礁和岩礁鱼类生物量的11个不同的环境因素。令人惊讶的是,最强烈的影响因素之一是生物多样性,物种丰富度和功能多样性能够增加鱼类生物量。生物多样性对鱼类数量的增加仅次于温度的影响。科学家们发现,生物多样性使鱼类群落应对气候变化的弹性更大。在只有少数物种的群落中,鱼类生物量随着温度的增加而上升,直至超过20℃(华氏68度)。而在一些物种较多的群落中,鱼类生物量在较高水温条件下保持稳定。研究人员发现了生物多样性对温度波动具有缓冲作用。在温度波动的条件下,高多样性和低多样性的鱼类群落生产力都出现下降,但高多样性群落的降幅只有低多样性群落的一半。该研究的参与者、弗吉尼亚海洋科学研究所的Jonathan Lefcheck表示,这是研究工作走出实验室、迈向自然界的关键一步。实验生态学家在正确的道路上坚持了20年,揭示了生物多样性对自然系统运作的重要性。该研究的另一参与者、智利天主教大学的Sergio Navarrete表示,保护生物多样性不仅仅具有美学及遗传学价值,它还是人类生存的必要条件,在生态系统中发挥着关键作用。
杨林林译自Worldwide: Marine biodiversity boosts changing temperature resistance, FIS, 2016-5-18
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