气候变化下旧金山湾灰鲸的新型栖息地利用、种群归属与高死亡率解析

《Frontiers in Marine Science》:Gray whales (Eschrichtius robustus) in San Francisco Bay experience high mortality and have limited affiliation to known foraging groups

【字体: 时间:2026年04月13日 来源:Frontiers in Marine Science 3.0

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  本研究聚焦气候变化驱动的物种分布变迁问题,针对近年来频繁出现在旧金山湾的东太平洋灰鲸群体,通过2018-2025年的照片识别技术,深入解析了其种群归属、居留时间与死亡率。研究发现,进入海湾的灰鲸与已知的觅食亚群关联性弱,构成了新的“海湾灰鲸”群体,且其最小死亡率高达18%,其中船只撞击是主要死因。该研究揭示了灰鲸为应对气候变化而开拓新栖息地所伴随的极高人为威胁风险,为实施适应性管理策略以缓解人鲸冲突提供了关键科学依据。

  
在全球气候变化的背景下,陆地和海洋物种的分布正发生深刻变化。为了追寻不断变化的栖息地与食物资源,许多动物不得不改变其迁移路线与行为,而这常常使它们无意中增加了与人类活动的重叠区域,面临着前所未有的人为威胁。其中,东太平洋(ENP)灰鲸(Eschrichtius robustus)作为一个在北极繁殖地与墨西哥温暖泻湖之间进行长达15000-20000公里迁徙的近岸物种,对气候变化尤为敏感。近年来,由于北太平洋持续的热异常导致北极猎物资源减少、质量下降,ENP灰鲸经历了种群数量的急剧下降(2019-2023年被宣布为异常死亡事件,种群数量自2016年峰值下降超过50%)和身体状况的恶化。与此同时,自2018年起,灰鲸季节性地出现在美国西海岸的旧金山湾,其目击和搁浅事件显著增加。这些进入繁忙都市海港的灰鲸是谁?它们来自已知的觅食群体吗?它们在湾内的命运如何?又面临着哪些具体的威胁?为了回答这些问题,研究人员开展了一项为期多年的系统性研究。
这项研究发表在《Frontiers in Marine Science》上,旨在通过照片识别技术,解析2018年至2025年间出现在旧金山湾的灰鲸个体身份,评估其与已知觅食亚群(如太平洋沿岸觅食群PCFG和“Sounders”)的关联,并量化其死亡率及主要死因,从而为保护管理提供依据。
为了开展研究,作者主要运用了以下几个关键技术方法:首先,通过船基专项调查、机会性观测和社区科学提交,系统收集了旧金山湾内灰鲸的现场照片,并建立了包含114个独特个体的照片识别目录,通过比对个体独特的疤痕、斑纹和背脊形状进行个体识别。其次,将此目录与外部已知的灰鲸亚群(PCFG、Sounders等)照片库进行比对,以确定种群归属。最后,将活体鲸鱼的照片与同期在旧金山湾及附近海岸发现的灰鲸尸体照片进行细致比对,以确认个体死亡并计算最小死亡率,同时结合尸检报告(由美国国家海洋和大气管理局NOAA授权并审查)确定死因。研究区域明确界定为金门大桥以东的旧金山湾及金门海峡。
研究结果
3.1 照片识别目录
从2018到2025年,共识别出114头独特的灰鲸个体。年间重复发现率极低,仅有4头个体(3.5%)在不同年份被重复发现,表明大多数进入海湾的灰鲸并未年复一年地返回。个体在湾内的最短居留时间存在年际差异,2023年和2025年的平均居留时间(约24天)显著长于2024年。
3.2 亚群身份
在识别的114头个体中,仅有8头(7%)被匹配到已知的觅食亚群(如PCFG或Sounders)。绝大多数(93%)进入旧金山湾的灰鲸不属于任何已知的、有固定成员的觅食群体。这强烈暗示这些“海湾灰鲸”可能代表了灰鲸迁徙物候的新发展或一个正在形成的觅食亚群,它们正在开拓新资源以应对环境变化。
3.3 死亡率
在研究期间考察的70具灰鲸尸体中,有21具成功与活体识别目录中的个体匹配,得出进入旧金山湾灰鲸的最小死亡率为18.2%。在死因可确定的11个匹配个体中,9例(81.8%)被确定为钝性或锐性创伤,与船只撞击的特征一致。研究还记录到多起亚致死性船只互动伤害案例。匹配尸体的发现地点既包括湾内,也包括湾外海岸,部分尸体可能因海湾强劲的潮汐流而被带出金门海峡。
4 讨论
4.1 照片识别与4.2 亚群身份
低重复发现率和高比例的“非亚群”个体支持了这一假设:灰鲸对旧金山湾的利用可能是一种条件性策略,特别是在北极传统觅食地资源匮乏的时期。这些“海湾灰鲸”的涌现,与座头鲸等其他大型鲸类近期也更多地进入该海湾一样,可能是鲸类对快速环境变化的持续响应之一。它们的出现并非已知觅食亚群简单的范围扩展。
4.3 死亡率与4.4 死亡率预测因子
研究发现旧金山湾对灰鲸而言是一个高风险的栖息地,船只撞击是主要的致死威胁。统计分析表明,具有已知亚群身份的个体(样本量小,n=8)其存活率更高或未知命运的比例更低,这可能与它们更多在已有监测体系的区域活动而被发现有关,也可能暗示其具备更丰富的应对人类活动的经验。然而,个体在湾内的最短居留时间长短并未显示出与死亡率的显著关联,这意味着仅仅停留时间长短不足以预测风险,个体的具体空间利用模式和行为可能更为关键。
5 结论
本研究证实,为应对气候变化而开拓旧金山湾作为新栖息地的灰鲸,与已知觅食亚群关联甚微,构成了一个新的潜在群体。它们在此面临着极高的人为威胁,尤其是船只撞击导致的死亡率惊人。尽管ENP灰鲸种群目前未被列为濒危,但其数量自2016年来已下降超过一半,任何附加的死亡率都对该种群的恢复构成严峻挑战。因此,在灰鲸继续利用这类新型、高人类活动强度的栖息地时,识别并实施适应性的管理策略(如基于鲸类出现的动态航速限制、调整渡轮航线等)以缓解伤害和死亡,变得至关重要。这项工作不仅揭示了气候变迁下海洋哺乳动物面临的多重叠加威胁,也为此类脆弱物种的保护性管理提供了紧迫的行动依据。
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