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为应对人类活动密集的南北海（SNS）日益严峻的生态保护与空间利用冲突，研究人员开展了一项整合海洋保护区（MPA）与海上风电场（OWF）网络的跨区域空间保护潜力研究。通过构建177种底栖与底层鱼类物种的分布模型（SDM），识别其核心区（CA），并运用空间优化工具（prioritizR）进行分析，发现现有的MPA网络可为大多数（19种中的16种）需保护物种提供至少10%的CA覆盖，而将规划至2040年的OWF纳入保护网络，则有助于为所有19种物种实现10%的覆盖率，并为其中15种达到30%的覆盖率目标。此项研究首次为MPA与OWF在SNS区域的协同保护提供了量化依据，为协调人类活动与生物多样性保护目标提供了新思路。
在波涛汹涌的南北海（Southern North Sea, SNS）海域之下，一场关于“生存空间”的无声竞争正在上演。这片海域是欧洲经济的引擎，繁忙的航运、活跃的渔业、蓬勃发展的旅游业，以及迅速扩张的海上风电产业在此交织。然而，繁荣背后是多重压力：气候变化、过度捕捞以及不断扩展的海洋工业活动，共同威胁着这里的生态系统。与此同时，欧盟《2030年生物多样性战略》和《自然恢复法》为成员国设定了雄心勃勃的目标：到2030年，需保护其国家海域的10%，并恢复30%的退化海底生境。一边是必须大力发展的可再生能源，一边是刻不容缓的生物多样性保护，如何在有限的海域空间内兼顾两者，成为摆在沿海各国面前的巨大挑战。
传统的解决思路是建立海洋保护区（Marine Protected Areas, MPA），为海洋生物划出一片“避风港”。但在人类活动密集的南北海，MPA网络本身面临覆盖不全的困境，难以独立实现上述高比例的保护目标。有趣的是，科学家们将目光投向了另一个庞然大物——海上风电场（Offshore Wind Farms, OWF）。这些由风力涡轮机和基础设施构成的“钢铁森林”，在带来清洁能源的同时，也因其内部禁止底拖网等破坏性渔业活动，意外地为海洋生物提供了潜在的庇护所。那么，一个引人深思的问题浮现了：这些原本为生产能源而建的风电场，能否“兼职”成为海洋生物的保护地，与现有的MPA网络携手，共同织就更严密的海上保护网？这正是发表于《Biological Conservation》上的研究试图解答的核心问题。
为了系统评估OWF与MPA网络的协同保护潜力，研究团队构建了一套严谨的量化分析框架。其核心技术方法主要包括：1) 多源数据整合与物种分布建模：研究综合利用了2014年至2023年间三项科学渔业调查（DYFS、NS-IBTS、BTS）的数据，获取了179种表层底栖无脊椎动物和底层鱼类的出现记录。结合溶解氧、温度、盐度、渔业强度（扫海面积比SAR）等多种环境与人为压力预测变量，为每个物种构建了随机森林（Random Forest）物种分布模型（SDM），以预测其出现概率（Pocc）。2) 核心区定义与热点识别：基于SDM结果，研究者将每个物种出现概率值高于其中位数的区域定义为其分布核心区（Core Areas, CA），这代表了物种最可能稳定存在的关键生境。通过叠加不同物种组的CA，识别出生物多样性热点区域。3) 空间叠加与优化分析：将物种CA与现有的MPA网络、以及规划至2025、2030、2040年的OWF区域进行空间叠加，计算重叠面积与覆盖率。更进一步，利用空间优化R包prioritzR，在设定不同“锁定”约束（如仅MPA、MPA+OWF2025网络等）的条件下，求解满足对19种需保护物种的CA分别实现10%和30%覆盖率目标所需的最小额外面积，从而量化不同保护网络配置的效能与代价。
研究结果揭示了MPA与OWF网络在保护海洋生物方面的互补潜力与空间格局。
3.1. SDM性能与CA热点分布
构建的SDM模型表现良好，平均AUC（曲线下面积）为0.850。通过叠加所有177个物种的CA，研究发现生物多样性热点（即多个物种CA重叠的区域）主要分布在比利时、英国和荷兰的专属经济区（EEZ），在德国EEZ也有少量分布。
3.2. 保护区内物种丰富度
对于19种需特别关注的物种，现有MPA网络在英国的EEZ内覆盖了最多（达7种）的物种CA热点，而在荷兰和德国的EEZ，MPA仅与最多2种此类物种的CA重叠。相比之下，规划至2040年的OWF网络因其范围向荷兰和德国外海扩展，在这些区域覆盖了更高的需保护物种丰富度。
3.3. MPA与OWF网络的保护覆盖评估
覆盖分析显示，仅凭现有MPA网络，19种需保护物种中除3种（冰岛北极蛤、美首鲽、美洲拟庸鲽）外，其余16种的CA覆盖率均能达到10%以上；但能达到30%覆盖率的物种只有13种。将规划至2040年的OWF网络纳入考虑后，局面大为改观：所有19种物种的CA都能实现至少10%的覆盖率，其中15种能达到30%的覆盖率目标，其余4种（包括上述3种）的覆盖率也能提升至25%以上。例如，对于泥龙虾，OWF-2040网络可额外覆盖其24.9%的CA，使其与MPA网络的总覆盖率提升至38.3%。
3.4. 空间优化方案揭示面积权衡
空间优化结果清晰地量化了不同策略的“成本”。仅依靠现有MPA网络，几乎无需额外面积（仅需153 km2）即可实现10%的覆盖率目标。然而，要达到30%的覆盖率目标，则需额外寻找大片区域。如果完全排除OWF（即OWF不能作为保护地），则需要在MPA和OWF网络之外再寻找1743 km2的区域。相反，如果允许将规划至2040年的OWF网络纳入保护体系，则所需的外部额外面积大大减少。这揭示了一个明确的权衡：纳入的OWF面积（SOWF）越多，所需在外部寻找的额外面积（SOUT）就越少，但保护网络的总面积（STOT）会因OWF的广阔占地而增加。
结论与讨论指出，OWF有潜力成为MPA网络的重要补充，但将其正式认定为保护措施仍面临挑战与争议。
本研究首次在南北海区域尺度上，量化评估了MPA网络与OWF网络协同实现多物种保护目标的潜力。核心结论表明，现有的跨边界MPA网络已能为大多数需保护物种提供基础的（10%）CA覆盖，而规划中的OWF网络（特别是至2040年）可以显著弥补MPA网络的覆盖缺口，帮助实现对绝大多数需保护物种更高（30%）的覆盖率目标。这对于像泥龙虾、挪威海鳌虾这类栖息地形成物种尤为有益，它们能从OWF内禁止底拖网渔业中直接获得庇护。
然而，研究也清醒地指出，将OWF认定为“其他有效的区域保护措施”（Other Effective area-based Conservation Measures, OECM）仍存在诸多障碍与争议。一方面，OWF通过禁止捕捞产生“避难所”效应，其基础结构产生的“人工鱼礁”效应也可能增加某些物种（如棕蟹、大西洋鳕）的丰度和物种多样性，这符合OECM需为生物多样性保护做出“持续有效贡献”的标准。但另一方面，OWF的建设和运营也会带来噪声、污染、电磁场等负面影响，对某些海鸟（如潜鸟）等类群构成严重威胁。有批评声音担心，仓促将OWF认定为OECM可能沦为“蓝色洗绿”（blue-washing），即用环保标签掩盖其对生态系统的其他损害。
尽管存在争议，本研究从空间规划角度提供了强有力的实证依据。它证明，在生态系统层面的海洋空间规划（MSP）中，将OWF视为潜在的保护功能载体进行一体化考量，具有现实必要性和显著效益。这不仅可以缓解日益紧张的海域空间竞争（若完全在OWF外寻找新保护地，需额外占用大量海域），也为通过“自然包容性设计”在OWF内主动修复生境（如恢复欧洲平牡蛎礁）提供了理论支持。研究建立的三步工作流程——定义关键生态系统组分的核心区、分析核心区与潜在保护地的空间重叠、利用空间优化工具寻找实现保护目标的最佳方案——为其他海域协调人类活动与生物多样性保护目标提供了可复制的分析框架。最终，要实现真正的可持续发展，需要更综合地评估OWF对各类生态系统特征（包括底栖生境、海鸟、海洋哺乳动物等）的全面影响，在能源转型与生态保护之间寻求最优的平衡点。
