海洋保護區“跟著洋流走”？“浮游生物優先保護區”新概念

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出品 | 海潮天下

人們習慣把自然保護區理解為地圖上的一個固定區域——邊界畫好之后，管理措施便長期維持不變。這種模式，在陸地和近岸海域早就成了管理慣例。但，當研究對象變成廣闊的遠洋時，一個問題逐漸顯現出來——如果生態系統本身始終處于移動狀態，固定邊界還能準確覆蓋需要保護的對象嗎？

在2026年歐洲地球科學聯盟大會上，法國研究團隊Oscar Julian Esteban-Cantillo等研究人員提出了“浮游生物優先保護區”（Plankton Priority Areas for Conservation, PPACs）的概念。

該研究團隊認為，遠洋生態系統中的關鍵區域并不總是停留在同一個位置，而是在海流作用下不斷變化。因此，未來的海洋保護，或許得引入一種更加靈活的方式，對傳統保護區形成補充。

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▲上圖：每年春夏季，隨著海冰消融，表層海水獲得更多光照，浮游植物開始大量繁殖。南極磷蝦（Euphausia superba）幼體和成體會追隨這些高生產力區域覓食。由于海流持續輸送海水團，浮游植物高密度分布區的位置并不固定，磷蝦群體也會隨之遷移。從地圖上看，一塊海域今年可能聚集了數百萬噸磷蝦；到了下一年，同樣規模的群體可能已經出現在數百公里之外。對于阿德利企鵝、帽帶企鵝、食蟹海豹、座頭鯨和藍鯨來說，這些區域又是尋找磷蝦的覓食場。磷蝦跟著移動，捕食者也跟著移動。圖源：Uwe Kils

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始于浮游生物

這一思路的出發點來自浮游生物。

在海洋生態系統中，浮游生物處于食物網底層。魚類幼體、磷蝦、頭足類動物以及許多大型海洋生物，都依賴它們提供能量來源。與此同時，浮游植物借光合作用吸收二氧化碳，在海洋碳循環中占據重要位置。

不過，與珊瑚礁或海草床不同，浮游生物并沒有固定棲息地。

它們雖然能夠進行有限的垂直運動，但在水平方向上的分布，主要是受洋流控制的。海水向哪里流動，它們往往就被帶向哪里。海洋中的中尺度渦旋、鋒面和環流變化，都在持續重塑著浮游生物群落的空間格局。比如說，某片海域今天可能生物量豐富，幾周之后，相同的生態熱點已經出現在數百公里之外。

過去幾十年里，海洋學家逐漸意識到，許多生態學上重要的區域其實與海洋動力過程密切相關。

例如兩股水團相遇形成的鋒面，常常會聚集營養鹽和有機顆粒；旋轉的海洋渦旋像巨大的“攪拌器”一樣，重新分配物質；上升流則把深層海水中的營養元素輸送到表層。這些過程往往會提高局部海域的初級生產力，進而吸引更高營養級生物聚集。

問題在于，這些區域本身并不穩定。

傳統海洋保護區采用固定邊界管理，而生態熱點的位置卻可能隨著季節甚至天氣尺度的變化發生轉移。結果便是，海洋保護區仍然留在原地，真正活躍的生態過程卻已經移動到別處。

此次大會報告中的這個研究，正是圍繞這一現象展開的。

研究人員采用拉格朗日粒子追蹤方法，在海洋數值模型中釋放大量虛擬粒子，并利用海流數據模擬它們的漂移軌跡。這些粒子被視為浮游生物群落的代表。隨著模擬持續推進，研究團隊能夠觀察哪些區域經常發生粒子匯聚，哪些區域則持續向外輸送生物量。

▲上圖：浮游生物泛指那些在水體中漂流、運動能力微弱、主要隨波逐流的各類生物，其身形從肉眼難見的細菌和藻類，到小型水母或甲殼類，范圍極其廣泛。它們雖然小巧，卻是海洋生態系統乃至全球氣候系統的真正驅動力。它們是海洋食物網的奠基者。浮游動物是微小中層生物（如磷蝦和小蝦）的主食，這些中層生物繼而成為大魚、海鳥、海洋哺乳動物（如濾食性鯨魚）的營養來源。可以說，從體型龐大的藍鯨到人類餐桌上的金槍魚，它們的生存都直接或間接地依賴于浮游生物的繁盛。上圖是《浮游生物：漂移世界的奇跡》書頁尾面上的圖。攝影 ?海潮天下（Marine Biodiversity）

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“動態海洋保護區”的設想

與傳統的定點觀測相比，這種方法更關注海水團的運動歷史。

從結果來看，一些海域會反復成為浮游生物的聚集中心。雖然具體位置會有所變化，但其生態功能具有相當程度的連續性。研究團隊據此提出“浮游生物優先保護區”的概念，希望將這些對生態系統具有關鍵作用的區域識別出來。

進一步分析顯示，這些區域往往帶有明顯的季節特征。

某個季節出現的熱點，在另一個季節可能完全消失；與此同時，新的聚集區又會出現在其他海域。換句話說，真正重要的并不是某一個固定坐標，而是不斷重復出現的生態過程。

正是在這樣的背景下，研究人員提出了“動態海洋保護區”的設想。

所謂動態保護區，并不是說頻繁重新繪制地圖，它強調的是要根據實時觀測和海洋預報信息，對管理范圍進行階段性的調整。例如利用衛星遙感、自動觀測平臺和海洋模型識別當前生態熱點，再將這些信息納入管理決策。

事實上，類似思路已經出現在部分海洋管理實踐中。一些國家曾根據鯨類遷徙路線、海龜活動范圍或漁業資源分布情況，對航運通道和捕撈區域進行季節性調整。不過，將這種理念應用到浮游生物層面仍屬于相對新的嘗試。

該研究團隊并沒有主張以動態保護區取代現有保護體系。

對于珊瑚礁、海山、深海冷水珊瑚群落等位置明確的生態系統，固定邊界保護區仍然具有不可替代的作用。動態管理更適合那些受到海洋物理過程強烈影響、位置持續變化的開放海域。

▲須鯨是主要以浮游生物為食的鯨類。須鯨的食物主要包括磷蝦、橈足類等浮游動物，有時也會吞下成群的小魚。它們的捕食方式非常壯觀，通常會張開大嘴，連同海水把大群的浮游生物一口吞進嘴里。隨后，須鯨會用舌頭將海水擠壓出去，而浮游生物則被擋在鯨須的“毛刷”內，最后被整體吞下。比如說，大翅鯨（座頭鯨）和長須鯨也是著名的浮游生物食客，它們有時還會通過吐出氣泡圍成“氣泡網”來圍剿聚集的磷蝦群。這種以浮游生物為食的演化策略，讓須鯨能夠直接利用海洋中數量最龐大的底層生物質，從而支撐起它們巨大的體型。上圖是一對座頭鯨母子。圖源：Martin van Aswegen，NOAA

相比科學建模本身，比較復雜的問題可能會出現在實際管理環節。動態邊界意味著持續的數據更新、跨部門協調以及跨國海域合作。對于許多遠洋區域來說，這些挑戰并不容易解決。

不過，這項研究提供了一種新的觀察角度。長期以來，海洋保護工作的重點大多放在具體地點上，而遠洋生態系統的重要特征恰恰在于流動性。隨著觀測能力和海洋模型不斷提高，科學家開始嘗試追蹤那些隨洋流遷移的生態熱點，并思考如何讓管理措施與這些變化保持同步。

其實對于漂浮在海流中的浮游生物來講，地圖上的邊界并不存在。如何在不斷變化的海洋環境中識別和保護關鍵生態過程，正在成為海洋保護研究關注的新課題。

【參考資料】
Esteban-Cantillo, O. J., Eveillard, D., Speich, S., and Casati, R.: Priority conservation areas based on plankton particle trajectories as an alternative to marine protected areas, EGU General Assembly 2026, Vienna, Austria, 3–8 May 2026, EGU26-22376, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu26-22376, 2026.
https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU26/EGU26-22376.html

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信息源 | Esteban-Cantillo, O. J., Eveillard, D., Speich, S., and Casati, R.

文 | 朱瀟瀟

指導老師 | Linda

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年6月

歡迎投稿 | editor@oceanbiodiversity.cn

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