新的研究有助于解释最近海湾荨麻的稀缺
引发了对渔业连锁影响的担忧
想知道为什么今年夏天在切萨皮克湾看到的水母这么少吗?
一项关于环境条件如何影响海湾水母的丰度和分布的新的长期研究有助于解释过去几个月广泛报道的海湾荨麻的稀缺,并引起人们对这种趋势的长期延续可能会如何损害海湾渔业的担忧,因为气候继续变暖。
这项研究发表在最新一期的《河口与海岸》杂志上,通过两次长期监测调查来研究水母数量与水温、盐度、氧气水平和其他因素之间的相互作用。汇编和分析了1984年至2012年间五种不同水母的种群数据,这是迄今为止对海湾水母种群进行的最全面的研究。
主要作者约书亚·斯通在威廉与玛丽的弗吉尼亚海洋科学研究所进行了这项工作,作为他的论文研究的一部分,与VIMS教授黛博拉·斯坦伯格和玛丽·法布里齐奥一起。斯坦伯格是这方面的专家 水母和其他浮游动物生态学;法布里齐奥指导 VIMS幼鱼和蓝蟹拖网调查 这提供了研究中使用的数据集之一。另一个数据集是 这是切萨皮克湾计划的一部分。斯通现在是南卡罗来纳大学的助理教授。他在VIMS的工作得到了一个 弗吉尼亚海上奖学金.
研究中最常见的两种物种是海湾荨麻Chrysaora chesapeakei和栉水母Mnemiopsis leidyi,它们都是透明的水母状捕食者,会随着洋流漂流,但它们的体型、解剖结构、摄食行为和生命周期的差异导致了它们的种群动态和对切萨皮克生态系统的影响存在明显差异。
为 Chrysaora该团队证实并进一步量化了人们对温暖、相对咸的水域的偏好——记录了7月至9月间70华氏度以上水域的丰度峰值,盐度为千分之16(海湾水域的范围从支流进入的接近零ppt到海湾口附近的约32 ppt——与海洋一样咸)。
海湾荨麻偏爱较咸的水,这有助于解释今年夏天在切萨皮克湾许多它通常栖息的支流上普遍存在的荨麻短缺的报道,因为创纪录的降雨导致淡水径流大幅降低了它们的盐度。五月的天气特别潮湿——这是里士满自1872年有记录以来降雨量最大的一次——正是荨麻在海底生活的阶段开始从它小巧、敏感、自由漂浮的水母中发芽的时候。
为Mnemiopsis这项研究提供了明确的证据,表明其数量不仅受盐度或温度的控制,而且受生物学的控制。”我们发现Mnemiopsis它们的数量主要受海湾荨麻捕食的控制,”斯通说。“它们在6月份数量最多,在水温升至65度以上和7月份海湾荨麻捕食者开花之间的短暂窗口期。”盐度也影响了栉水母的分布和丰度,峰值在Mnemiopsis 上湾的音量为6 -18 PPT,下湾为9 -19 PPT。
长期趋势
通过比较海湾中水母数量的逐年波动和二十多年来的环境条件,研究人员发现海湾水母的总体丰度呈下降趋势,这与世界其他地区水母数量增加的报道相反。斯通将这种下降趋势归因于物理和生物因素的连锁反应,并表示这可能预示着海湾渔业的麻烦未来。
“海湾的荨麻数量受春季条件的控制,”他解释说,“像我们今年看到的那样,较低的盐度导致较低的繁殖率,从而在夏季产生较少的荨麻。”由于海湾荨麻的稀缺,面对较少的捕食,它们的梳状水母猎物的数量随之增加,但不足以抵消由更大的荨麻丰度减少引起的生物量损失。
但栉水母数量的增加确实带来了一个重要的后果——栉水母喜欢吃的桡足类动物数量的减少。由于桡足类动物是许多幼鱼和其他海湾生物的主要食物来源,它们数量的减少可能会造成危害在食物网上荡起涟漪.
气候变化的影响
这一切都导致了作者的担忧,气候变化——预计会增加湿泉的流行——将更频繁地引发这种令人不安的食物网连锁反应。更潮湿、更温暖的泉水也会增加海湾底部低氧水的流行,研究人员发现这是海湾荨麻繁殖率较低的另一个原因。
“由于全球气候变化,预计未来春季水流的增加和春季缺氧将进一步减少荨麻的数量,”斯通说,“可能会导致未来梳状水母数量的增加和桡足类数量的减少。”这很麻烦,因为桡足类动物是将食物能量从浮游植物转移到商业鱼类的主要途径,尤其是通过海湾凤尾鱼。”
研究人员担心这些食物网的影响可能会像最近在世界其他地区观察到的那样严重。斯通说:“我们本土的栉水母被引入里海和黑海,在那里它没有天敌,成为入侵物种,导致了几个渔业的崩溃。”“这里有一个天然的捕食者,海湾荨麻,但更少的海湾荨麻会导致更多的栉水母。由于缺氧和其他因素的增加,海湾荨麻的数量已经处于较低的水平,我们无法发现它们数量的进一步下降对海湾渔业有多有害。”
具有讽刺意味的是,海湾中越来越多的低氧水域实际上可能会缓和这种不受欢迎的情况的影响
“在切萨皮克湾,”斯通说,“受缺氧影响区域的增加可能有助于使栉水母远离它们的猎物,因为桡足类和幼鱼会避开这些区域,而栉水母却不会。”
“即便如此,”他说,“由于气候变化,海湾荨麻数量的持续减少可能会对整个切萨皮克湾的食物网产生广泛的影响。尽管我们不喜欢被水母蜇伤,但它们是海湾生态系统中重要的自然组成部分。”
要查看与这项研究相关的数据图表,请参阅VIMS网站上的文章。