大西洋鳕鱼在冰上。 由于过度捕捞和气候变化，北海和爱尔兰海的鳕鱼捕捞量正在下降。 Robert F. Bukaty / AP 克里斯自由, 加州圣巴巴拉大学
气候变化一直是 稳步升温海洋在100年，它吸收了大气中温室气体捕获的大部分热量。 这种变暖正在改变海洋生态系统并对鱼类种群产生直接影响。 世界上大约一半的人口依赖鱼类 蛋白质的重要来源，渔业在全球范围内雇佣了超过56万人。
My 最近的一项研究 与罗格斯大学的同事和 美国国家海洋和大气管理局 发现海洋变暖已经影响到全球鱼类种群。 我们发现一些人口受益于变暖，但更多人受苦。
总体而言，海洋变暖减少了捕捞潜力 - 年复一年捕捞量最大的鱼类 - 过去4年的净80％。 在一些地区，变暖的影响要大得多。 拥有大量商业渔业的北海以及支持一些增长最快的人口的东亚海域，经历了15％至35％的损失。
红色和棕色圆圈代表鱼类种群，其最大可持续产量随着海洋变暖而下降。 最暗的色调代表35百分比的极端。 蓝色的颜色代表在温暖的水域中鱼的产量增加。 克里斯自由, CC BY-ND
虽然海洋变暖已经挑战了海洋渔业提供粮食和收入的能力，但温室气体排放的迅速减少和渔业管理改革可以减少持续变暖带来的许多负面影响。
海洋变暖如何以及为何影响鱼类？
我的合作者和我喜欢这样说 鱼就像金发姑娘：他们不希望自己的水太热或太冷，但恰到好处。
换句话说，大多数鱼类已经进化出狭窄的温度耐受性。 支持耐受更宽温度所需的细胞机器需要大量能量。 当温度“恰到好处”时，这种进化策略可以节省能量，但当鱼类发现自己处于变暖的水中时会成为一个问题。 当他们的身体开始衰竭时，他们必须转移能量来寻找食物或避免掠食者维持基本的身体机能和寻找更凉爽的水域。
因此，随着海洋温暖， 鱼移动以追踪他们的首选温度。 大多数鱼类向极地移动或进入更深的水域。 对于某些物种，变暖会扩大其范围。 在其他情况下，它通过减少它们可以耐热的海洋量来收缩它们的范围。 这些变化会改变鱼的去向，丰富度和捕获潜力。
变暖也可以改变关键猎物种类的可用性。 例如，如果变暖导致浮游动物 - 海洋食物网底部的小型无脊椎动物 - 早期开花，当幼鱼最需要它们时它们可能无法使用。 或者，变暖有时可以增强浮游动物的繁殖力，从而提高幼鱼的生产力。
了解变暖对鱼类种群平衡的复杂影响对于预测气候变化如何影响海洋为人们提供食物和收入的潜力至关重要。
变暖几乎影响到海洋的所有区域。
历史变暖对海洋渔业的影响
可持续渔业就像健康的银行账户。 如果人们以利益为生，不过度消耗本金，那么人民和银行都会茁壮成长。 如果鱼类种群被过度捕捞，人口的“主要”收缩太多，无法产生高长期收益率。
同样，环境变化对鱼类种群的压力会降低人口增长率，就像降低利率会降低银行账户储蓄增长率一样。
在我们的研究中，我们将历史海洋温度图与历史鱼类丰度和开发量的估计结合起来。 这使我们能够评估变暖如何影响全球渔业银行账户的利率和回报。
失败者胜过赢家
我们发现变暖已经破坏了一些渔业并使其他渔业受益。 失败者胜过获胜者，导致过去4年度可持续捕捞潜力的净80％下降。 这代表以前可用于食品和收入的累计损失1.4百万吨。
一些地区遭受了特别严重的打击。 北海拥有大西洋鳕鱼，黑线鳕和鲱鱼等大型商业渔业，自35以来，其可持续捕捞潜力减少了1930％。 东亚水域与世界上一些增长最快的人口相邻，在三海中损失了8％至35％。
其他物种和地区受益于变暖。 黑海鲈是美国东海岸休闲垂钓者中的一种流行物种，它扩大了它的范围并捕捉潜力，因为它以前的水太凉爽了。 在波罗的海，少年鲱鱼和鲱鱼 - 另一种类似鲱鱼的小鱼 - 在温暖的岁月里可以获得更多的食物，而不是在凉爽的年份，并且也受益于变暖。 然而，这些气候优胜者只能忍受这么多的变暖，并且随着温度的持续升高可能会出现下降。
剥去缅因州的扇贝，渔业管理部门保持扇贝数量可持续。 Robert F. Bukaty / AP
管理提升了鱼类的适应能力
我们的工作为鱼群提供了三条令人鼓舞的新闻。
首先，管理良好的渔业，如美国东海岸的大西洋扇贝，是变暖最具弹性的渔业之一。 其他有过度捕捞历史的人，如爱尔兰和北海的大西洋鳕鱼，是最脆弱的。 这些研究结果表明，防止过度捕捞和重建过度捕捞的种群将增强抵御能力并最大限度地提高长期粮食和收入潜力。
其次， 新的研究 表明，迅速的气候适应性管理改革可以使鱼类为人类提供食物并为未来创造收入。 这将要求科学机构与渔业合作，研究评估鱼类种群健康的新方法，设定考虑到气候变化影响的捕捞限制，并建立新的国际机构，以确保管理保持强大，因为鱼类从一个国家向极地迁移进入另一个水域。 这些机构类似于今天管理金枪鱼，箭鱼和马林鱼的跨国组织。
最后，各国必须积极遏制温室气体排放。 即使是最好的渔业管理改革也无法弥补 4摄氏度海洋温度升高 如果不减少温室气体排放，那么科学家项目将在本世纪末发生。
关于作者
Chris Free，博士后学者， 加州圣巴巴拉大学
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