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为探明东太平洋重要远洋鱼类——鲯鳅(Coryphaena hippurus)的运动模式与栖息地利用,墨西哥CICIMAR-IPN与美国MBA的研究团队自2010年起展开长期合作,在加州半岛(Baja California)与瓦哈卡(Oaxaca)外海开展标记放流研究。截至2024年12月,共成功部署153个弹出式档案(PAT)标签,获取了109个有效追踪数据集。该研究揭示了标签性能(早期释放率、不报告率)与常规标记回收率(3%)等关键数据。这项大规模、长时序的创新型数据集及其元数据已通过动物追踪网络(ATN)和DataONE平台公开共享,为远洋生态与渔业管理研究提供了宝贵资源。
在广阔的东太平洋,生活着一种集生态、经济与文化价值于一身的重要远洋鱼类——鲯鳅(Coryphaena hippurus)。作为一种关键的捕食者,鲯鳅在海洋食物网中扮演着重要角色,同时也是许多地区重要的商业和游钓鱼种。然而,尽管其意义重大,人类对这种鱼类在开放海域中的具体生活史细节,例如它们如何在不同海域之间移动、偏好什么样的水温与深度环境(即栖息地利用),却知之甚少。这种知识的匮乏,严重制约了基于科学的渔业资源管理和海洋保护区的有效规划。传统的渔业调查数据虽然有用,但往往难以揭示鱼类在三维海洋空间中的实时行为与长期运动轨迹。为了填补这一关键的知识空白,一项跨越国界的长期科学合作应运而生。
自2010年起,来自墨西哥下加州半岛拉巴斯市的跨学科海洋科学中心-国家理工学院(Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas - Instituto Politécnico Nacional, CICIMAR-IPN)与美国加利福尼亚州蒙特雷湾水族馆(Monterey Bay Aquarium, MBA)的研究团队携手,启动了东太平洋鲯鳅研究项目。这项研究的核心目标,就是利用先进的生物遥测技术,揭开鲯鳅在东太平洋的运动与栖息地利用之谜。他们的研究成果最终以数据论文的形式,发表在国际知名期刊《Scientific Data》上,并将其获取的宝贵数据集完全公开,供全球科研社群使用。
为了回答上述科学问题,研究团队主要依赖于现场标记放流与电子标签数据回收这一关键技术路径。他们在墨西哥两个关键海域——位于下加利福尼亚半岛(Baja California)的夏季/秋季渔场,以及位于瓦哈卡(Oaxaca)沿岸的冬季渔场——对鲯鳅进行采样和标记。研究人员为捕获的鲯鳅安装了两类标签:一类是用于标记重捕研究的常规标签,另一类则是能够自动记录温度、深度、光照等环境数据并在预设时间脱附上浮、通过卫星传输数据的弹出式档案标签(Pop-up Archival Tag, PAT)。研究团队详细记录了每次标记操作的时间、地点、鱼体生物学信息等元数据,并对回收的电子标签数据进行了处理与分析,以提取有关鲯鳅运动与栖息地偏好的信息。
研究结果
标记放流努力与数据集规模
这项长期研究产生了迄今为止关于东太平洋鲯鳅的最大规模生物遥测数据集之一。截至2024年12月,研究团队在13次夏季和秋季航次中,于下加利福尼亚半岛外海标记了244尾鲯鳅;在10次冬季航次中,于瓦哈卡外海标记了另外69尾鲯鳅,总计标记个体数达到313尾。其中,153尾鱼被成功部署了PAT标签。
标签性能与数据回收
对标记结果的详细分析揭示了不同标签技术的表现差异。常规标记的回收率相对较低,仅为3%(160枚标签中回收5枚)。相比之下,电子标签(PAT)面临着其他挑战:在153个部署中,有33个发生了早期释放(早于预设日期脱附),另有43个标签在弹出后未能成功报告数据。尽管如此,研究仍然成功获取了109个有效的PAT标签数据集,这些标签的记录持续时间从0天到141天不等,平均为33天。这109个成功部署构成了当前公开共享的核心数据集。
数据公开与可及性
本研究的另一项重要成果是数据的高度可及性。研究人员将109个成功PAT部署所获取的完整生物遥测数据,连同所有313尾被标记鲯鳅的详细元数据(如标记日期、位置、鱼体长度等),整理并公开于两个知名的数据仓储平台:动物追踪网络(Animal Tracking Network, ATN) 和 DataONE Research Workspace。这确保了任何研究者都能直接访问和利用这些原始数据。
研究结论与意义
这项长达十余年的合作研究,系统地描绘了东太平洋鲯鳅生物遥测研究的实施规模与数据产出。研究不仅证实了在该区域对鲯鳅进行大规模电子标记的可行性,也客观评估了当前技术(如常规标记与PAT标签)在应用中的局限,如较低的常规标记回收率和电子标签的早期释放、信号丢失等问题。这些发现对未来优化标记研究设计具有重要参考价值。
这项研究最核心的贡献在于创建并公开了一个大规模、长时序、高质量的鲯蚯行为与环境数据集。该数据集为科学家深入分析鲯鳅在东太平洋的精细运动路径、垂直活动规律、栖息地选择(如与温度、水层的关系)以及可能存在的季节性迁移模式奠定了坚实的基础。通过将数据共享于ATN和DataONE这样的国际平台,本研究极大地促进了数据的可发现性、互操作性与再利用价值,完美契合了开放科学的理念。
综上所述,由CICIMAR-IPN和MBA团队开展的工作,超越了单一研究项目的范畴,它构建了一个珍贵的数据资源库。这一资源不仅有助于深化对鲯鳅这一重要物种的生态学理解,其提供的高分辨率时间序列数据还能应用于验证海洋物理模型、评估气候变化对远洋鱼类的影响、以及为基于生态系统的渔业管理提供关键证据,对东太平洋乃至全球远洋生态系统的科学管理与保护具有长远意义。