摘要:地震勘探是一种用于海底石油和天然气勘探的技术,会产生高强度的水下噪声,而这种噪声被认为是海洋环境中的一种重要污染源。尽管此前已有研究关注其对海洋生物,尤其是鲸鱼、海豚等海洋哺乳动物的影响,但对于商业捕捞鱼类和无脊椎动物的影响评估却结论不一。传统的评估方法(如渔
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全球环境治理前沿
(图文无关)澳大利亚的叶海龙。©摄影:王敏幹(John MK Wong)2023年
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地震勘探是一种用于海底石油和天然气勘探的技术,会产生高强度的水下噪声,而这种噪声被认为是海洋环境中的一种重要污染源。尽管此前已有研究关注其对海洋生物,尤其是鲸鱼、海豚等海洋哺乳动物的影响,但对于商业捕捞鱼类和无脊椎动物的影响评估却结论不一。传统的评估方法(如渔业调查或水下摄像技术),往往带有选择性偏差。比如,诱饵式远程水下视频站(BRUVS)更倾向于记录那些容易被诱饵吸引、移动性强的大型物种,而那些小型、隐秘的物种则可能被忽略。同时,一些实验设计也可能存在局限性,导致研究结果难以准确反映真实情况。
在这样的背景下,2025年9月16日,一篇由Conrad W. Speed等学者发表在《环境DNA》期刊上的研究,给评估大规模地震勘探对热带鱼类群落的影响带来了一个新视角。这项研究得到了澳大利亚海洋科学研究所西北浅滩至海岸研究项目的支持,首次将环境DNA(eDNA)宏条形码技术作为了主要评估工具。
研究人员采取了严谨的“震前-震后,对照-影响”(BACI)实验设计。他们将通过eDNA计数和相对丰度指数估算出的鱼类丰度数据,与传统的诱饵式远程水下视频站(BRUVS)的观察结果进行了对比。
▲上图:研究区域的布局。彩色圆圈是用来采集环境DNA(eDNA)水样的地方,黑色十字则代表诱饵式水下视频站(BRUVS)的放置点。研究人员在地震勘探前后,分别在三个不同声暴露区域采集了样本:高暴露区(平均声暴露水平为162分贝)、船舶控制区(82分贝)和对照区(0分贝)。图中的“跑道”形状轨迹是勘探船的行进路线。右下角小图显示了研究地点位于澳大利亚西北大陆架。论文来源:Speed, C. W., L. Dugal, M. G. Meekan, et al. 2025.
结果,他们用这两种方法一共检测到了102个不同的鱼类属,其中BRUVS记录到的物种数量(71个属)多于eDNA(57个属)。当分析常见鱼类的综合数据时,两种方法在相对丰度估计上呈现出微弱的正相关,不过,在更细致的属级层面上,这种相关性并不一致。
在探讨地震勘探对鱼类群落的影响时,研究结果显示,与对照区域相比,地震高影响区域的鱼类群落结构并未发生重大改变。
对BACI框架内的多种鱼类分类指标进行分析后,研究人员进一步证实了这一结论,即:此次地震勘探对物种丰富度或丰度没有产生实质性影响。这项研究能够以99%的概率检测出80%的变化,但在捕捉更细微的变化时,其检测力会明显下降。
▲上图:左侧的系统发育树(A)展示了不同目(order)的鱼类在两种采样技术中的比例,每个饼图的大小代表样本数量;右侧的维恩图(B)则显示了在澳大利亚西北部,用eDNA和诱饵式远程水下视频站(BRUVS)两种方法各自及共同检测到的鱼类属的数量。论文出处:Speed, C. W., L. Dugal, M. G. Meekan, et al. 2025.
这项研究表明,eDNA宏条形码技术作为一种有效评估工具是很有潜力的。将这项新技术与传统的BRUVS相结合,能够有效弥补单一方法的局限性。BRUVS系统比较擅长捕捉那些体型大、移动迅速且容易被诱饵吸引的物种;而eDNA能更全面地揭示那些体型小、行为隐秘或难以直接观察到的物种。这两种技术相辅相成,可以结合起来用,打组合拳。
感兴趣的海潮天下(Marine Biodiversity)读者可以参看该研究的全文:
Speed, C. W., L. Dugal, M. G. Meekan, et al. 2025. “ Novel Use of Environmental DNA Metabarcoding to Assess the Impacts of a Large-Scale Seismic Survey on Tropical Fish Communities.” Environmental DNA 7, no. 5: e70190. https://doi.org/10.1002/edn3.70190
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论文来源 | Speed, C. W., L. Dugal, M. G. Meekan, et al. 2025.
编译 | 沧溟
编辑 | 海潮君
日期 | 2025年9月18日
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来源:小陈的科学讲堂