《Arctic Science》：Decline and northward shift in Arctic cod distribution associated with the changing climate around Greenland
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本文结合拖网调查数据与本土知识，系统揭示1993-2023年间北极鳕（Boreogadus saida）在格陵兰海域的分布北移与丰度锐减现象。研究指出海冰减少（SIC）、表层水温（SST）上升及饵料场变化是主要驱动因素，并通过集成嵌套拉普拉斯逼近（INLA）模型量化空间分布变化。该成果为北极海洋生态系统对气候变化的响应提供了关键指示指标，对极地渔业管理与生态保护具有重要警示意义。
摘要
北极鳕（Boreogadus saida）作为北极海洋生态系统的关键物种，承担着75%的能量从中层营养级向高层传递的枢纽作用。本研究通过整合格陵兰周边1993至2023年的底拖网调查数据与当地知识，发现北极鳕在东西格陵兰海域的丰度自90年代初显著下降，同时分布范围向高纬度推移。这一变化与早期生活史阶段栖息地的恶化同步发生，包括海冰覆盖减少、表层水温上升及饵料生物群落“北方化”。研究进一步指出，现有底拖网调查可成本效益地监测北极鳕种群动态，作为北极海洋生态系统根本性变化的早期指示指标。
引言
北极鳕是适应北极环境的典型物种，其生命周期与海冰覆盖密切相关。近年来，格陵兰周边海域的快速升温被评估将对北极鳕产生“高至极高”影响。本研究通过分析31年的拖网数据，验证了北极鳕丰度下降与分布北移的假设，并探讨了水温、海冰、饵料、捕食及渔业副渔获等多重驱动因子的作用。
材料与方法
研究基于13158个拖网站点的数据，采用集成嵌套拉普拉斯逼近（INLA）模型分析空间分布趋势。模型包含深度、昼夜时间、调查类型等协变量，并通过零调整伽马（ZAG）分布处理零值膨胀数据。同时，结合东南格陵兰Ammassalik地区的渔民访谈，补充近海北极鳕分布的地方性知识。环境驱动因子分析涵盖海冰覆盖（SIC）、表层水温（SST）、底温（BST）及桡足类（Calanus）指数等参数。
结果
分布与丰度
北极鳕在格陵兰西部68.5°N以北区域（WG-Center）密度最高，拖网捕获率达99%。但自1996年后丰度显著下降，尤其迪斯科湾周边衰退明显。东部格陵兰大陆架边缘（EG-shelf-edge）的捕获量亦呈下降趋势。渔民访谈证实近海北极鳕几乎绝迹，仅冰川前沿等低温区域仍有零星分布。年龄结构显示西部种群以1龄鱼为主（86%），自然死亡率达92%。
底部驱动因子
海冰覆盖（SIC）在WG-Center的1-3月期间减少44%，与北极鳕丰度呈显著正相关。东部海域北极鳕丰度与滞后2年的夏季SST负相关，表明早期生活史受温度胁迫。迪斯科湾的北极桡足类（Calanus glacialis/hyperboreus）比例下降，进一步影响饵料质量。
顶部驱动因子
大西洋鳕（Gadus morhua）胃含物中北极鳕出现率仅2%，环斑海豹（Pusa hispida）捕获量未随北极鳕减少而增加，排除捕食为主要压力。虾拖网作业强度虽增加，但副渔获数据不完整，其影响尚不明确。
讨论与结论
生态系统与社区影响
北极鳕衰退引发营养级联效应：格陵兰西部环斑海豹捕获分布北移，东南格陵兰生态系统呈现“北方化”更替。当地渔民被迫调整捕捞策略，传统知识传承面临挑战。
北移趋势
地理分布模型显示，北极鳕在东西格陵兰均向高纬度退缩，与全球多海域观测一致。格陵兰独特的南北向海岸线与长期监测数据为这一趋势提供了明确证据。
衰退主因
海冰减少与水温上升共同导致早期生活史栖息地恶化，是种群衰退的核心驱动。迪斯科湾等近岸海湾的冰川融水可能为局部种群提供暂避所，但整体适宜生境持续萎缩。
渔业副渔获潜在影响
虾拖网排序栅（网格间距2.2 cm）对体长<15 cm的北极鳕拦截效率有限，持续增加的捕捞强度可能加剧种群压力，需加强副渔获监测。
捕食作用排除
大西洋鳕与环斑海豹的捕食压力在时序和空间上与北极鳕衰退不匹配，非主要致衰因素。渔民关于大西洋鳕捕食导致北极鳕消失的假设未获数据支持。
本研究首次系统揭示格陵兰海域北极鳕对气候变化的生态响应轨迹，强调跨学科数据融合在极地生态系统预警中的重要性。
