VIMS研究显示“死区”影响海湾鱼类
威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员对切萨皮克湾鱼类进行了为期10年的研究，首次在整个海湾范围内提供了定量证据，证明低氧“死亡区”正在影响“底栖”鱼类的分布和丰度——这些鱼类在海湾底部附近生活和觅食。
受影响的物种包括大西洋黄花鱼、白鲈、斑点鱼、条纹鲈鱼和夏季比目鱼，它们是切萨皮克湾生态系统的关键组成部分，并支持重要的商业和休闲渔业。
这项研究发表在最近一期的《海洋生态进展系列》上，由VIMS威廉与玛丽海洋科学学院的博士生Andre Buchheister与VIMS的同事Chris Bonzek， Jim Gartland和Rob Latour博士共同撰写。
所有四位作者都参与了VIMS的切萨皮克湾多物种监测和评估计划（ChesMMAP），这是一项正在进行的努力，旨在追踪和了解海湾生态系统中鱼类和其他海洋生物之间的相互作用。
布赫斯特说：“这是第一次有研究证明，切萨皮克湾长期低水平的溶解氧会大规模减少底栖鱼类的数量和捕捞率。”他指出，其他研究已经关注了低氧对水柱内鱼类和个别海湾支流内的底栖鱼类的影响。
低氧环境——科学家们称之为“缺氧”——是由于化肥、污水和其他来源的氮含量过高，导致沿海水域藻类大量繁殖而形成的。当这些藻类死亡并下沉时，它们为细菌提供了丰富的食物来源，细菌在分解过程中吸收了附近水域的溶解氧。
在切萨皮克湾，低氧条件在仲夏和海湾中游的深水中最为明显。布赫斯特说：“这似乎将鱼类生物量转移到了海湾主河道的南北边缘。”他补充说：“在低氧条件下，我们看到的物种丰富度、物种多样性和捕捞率的急剧下降与其他系统的工作是一致的。”“这表明，当溶解氧水平降至每升约4毫克以下时，底栖鱼类开始避开一个区域，因为它们开始遭受生理压力。”
布赫斯特说，鱼类在这个值下的反应很有趣，“因为它发生在高于科学家正式用来定义缺氧的每升2毫克的水平上。”正常的沿海水域每升含有7-8毫克的氧气。
先前的研究表明，缺氧的水域会通过呼吸和新陈代谢的增加，以及对猎物的影响，直接给鱼类带来压力。
“低水平的溶解氧压力或杀死底栖鱼类赖以为生的无脊椎动物，”布赫斯特说。“这些无脊椎动物长期暴露在海湾中部的缺氧条件下，意味着整个海湾的底栖鱼类觅食栖息地的大幅减少，即使在底部水域重新充氧后，也可能降低觅食栖息地的质量。”
然而，作者警告说，低氧条件对鱼类丰度和分布的限制在某种程度上被营养物质对海湾其他地方的中水和表层鱼类生产的积极影响所平衡。营养丰富的水域促进死区形成，也促进了藻类的生长，从而增强了食物网的基础，最终为鱼类和其他捕食者提供了食物。
ChesMMAP
该小组的发现是基于对2002年至2011年间48次取样旅行中拖网捕获和释放的晚期幼鱼和成年鱼的分布和丰度的详尽研究，这是迄今为止对整个海湾底栖鱼类群落进行的最大规模的定量评估。这次采样是在切萨皮克湾主要海域的3640个ChesMMAP站点进行的。
ChesMMAP成立于2002年，目前由弗吉尼亚海洋资源委员会的Wallop-Breaux基金资助。国际上越来越认识到，单一物种的渔业管理方法并不能完全解释海洋生态系统内复杂的相互作用。
VIMS多物种研究小组的负责人拉图尔说：“传统的渔业管理方法把单个物种看作是独立的，不受其他过程的影响，对其他物种没有影响。在ChesMMAP和我们的其他多物种研究项目中，我们分析了物种与其环境之间的相互作用，包括研究捕食者-猎物动态、分布的季节性变化以及温度、盐度和溶解氧等水质参数。”
盐度
事实上，该团队的研究表明，盐度是影响海湾鱼类分布的最重要因素，无论它们是生活在海底还是靠近水面。
布赫斯特说：“在我们10年的数据集中，盐度是构成群落组成、生物多样性和捕捞率的主要环境梯度。”“下湾较咸的水域和上湾较淡水的水域通常比中湾有更多样化和更有活力的鱼类动物群，而中湾的咸淡水对许多水生生物都有生理需求。”
未来价值
ChesMMAP数据集的价值超越了当前的研究。拉图尔说：“我们的工作提供了一个10年的参考框架，可以用来评估海湾底栖鱼类群落的组成、分布和丰富程度的未来大规模变化。”“持续的监测对于检测海湾生态系统如何应对来自捕鱼、开发和气候变化的持续压力至关重要。这是切萨皮克湾和大西洋沿岸海洋资源成功管理战略的重要组成部分。”
