一位领先的海洋生物学家致力于创建“有线海洋”

斯坦福大学科学家芭芭拉(Barbara Block)负责一个计划,该计划已将卫星标签放在数千名鲨鱼,蓝鳍金枪鱼和其他海洋掠食者上,以更好地了解其生命周期。现在,使用移动设备上可用的数据,她希望为保护这些受威胁生物提供支持。

即使大量的鲨鱼,蓝鳍金枪鱼和其他大鱼被严重探索​​,科学家们仍然对海洋最大的掠食者何时何地集中喂食和产卵,因此很难保护生物热点。斯坦福大学海洋生物学家芭芭拉(Barbara Block)试图通过在海洋生物的背上部署卫星标签来缩小知识差距。

芭芭拉街区
芭芭拉街区

Block设想了有线海洋,这是一大堆数据,其中标签,智能浮标和移动机器人揭示了海洋生物的秘密。她和她的同事参与了太平洋掠食者的标签项目是一项长期进行的研究,已将4,000多个标签固定在23种不同的物种上,并透露,东太平洋是一个名副其实的“蓝色Serengeti”,充满了生活和经常迁移路线的生活。

在接受采访耶鲁环境360contributor Ben Goldfarb, Block — the architect of Shark Net, an app for iPads and iPhones that allows subscribers to track great white sharks off the coast of California — discusses the wealth of data gathered by the latest electronic tags and explains why it’s important to put the fruits of this research into the public’s hands. “What we need is environmental interest and awareness that connects humans to the world,” says Block, “or else we’re going to end up with the same problem that we had on the continents, where the large mammals are gone.”

耶鲁环境360:我会收集您自己做了很多标签设计吗?您如何创建一个然后在这些生物中持续五年的标签?

芭芭拉街区:好吧,您首先必须做大梦想。您必须说:“我想知道什么?”早在90年代中期,我们就在大渔业委员会会议上的桌子上,我们真的不知道大鱼去了哪里。因此,我们问了一个问题:“我们如何学习在海底下方的东西,这些东西呼吸着g呼?”You can’t use radio waves because sound has to travel through air primarily to get anywhere… So we used a technique that was first talked about many years ago, in which we took light from the sun and measure photons, so we can actually put together sunrise and sunset data. We have an accurate clock on the tags. It’s what mariners have done for all of time — we’re using light and time to calculate our position from Greenwich.

海洋物种标记
右边的芭芭拉(Barbara)街区有助于标记巨大的蓝鳍金枪鱼。斯坦福大学

我们尝试使用计算机中相同的芯片,与您可以与卫星和手机交谈的相同设备,我们将它们包装在小设备中,将它们放在白色鲨鱼和金枪鱼等大型动物上,我们跟随它们在全球范围内。我们正在尝试做的是弄清楚大动物如何生活在海洋生态系统中以及它们的位置。而且,我们通过庞大的标记广告系列做到了这一点。一个人在大西洋中被称为“巨人”,该巨型蓝鳍金枪鱼的重点高达1,500磅,携带这些计算机标签,有时长达四到五年。我们在太平洋中有一场竞选活动,我们称为“太平洋掠食者的标签。”已经标记了5,000多只动物,80位科学家共同努力,五个国家,试图弄清地球上最大的海洋如何运作。

E360:我认为标记蓝鲸或白鲨鱼之类的东西非常困难。

堵塞:对于每种动物,这都是一个不同的问题。对我们来说,当我们与大鲨鱼面对面时,目标基本上是要在动物面临最少挑战的动物上获得标签 - 大白鲨鱼有时会大至5,000至7,000磅。

E360:您在任何给定时间都部署了多少个标签?

堵塞:我们有一个数据记录器或档案标签。但是有了那个档案标签,当人类拦截鱼时,您必须将其取回。您只能将其放入具有巨大渔业的动物中,例如蓝鳍金枪鱼。而且,我们在大西洋和太平洋的金枪鱼中放置了1,500多个标签。我们在大西洋地区获得了约22%的回程,在太平洋地区有50%的回程,当他们回来时,我们下载了信息并找出动物的去向。

“很难想象,当您甚至看不到动物时,我们将如何拯救动物并建立保护策略。”

但是我们已经厌倦了等待人们重新转移的标签。因此,我们与工程师合作,将[标签]打包成管。It’s got a little float on the top, and it rides on the tuna, takes the data, rides on the shark, takes the data, pops off a small piece of steel that corrodes away, comes to the surface, and then sends the data back to Earth-orbiting satellites. And then we get data back without any human interception.

最后,您可以在鲨鱼的背鳍上放一些标签,它们每天都使用无线电波,并与地球轨道卫星进行交谈。今天早上,我抬头看着过去六个月从阿拉斯加到蒙特雷湾的鲑鱼鲨的位置。

E360:您所做的很酷的事情之一是,您将许多数据交给了公众。您能谈谈您为公开提供这些东西的努力吗?

堵塞:我们想吸引公众,因为我们那里有一些地球上最伟大的小动物,大鲨鱼和金枪鱼,大多数人看着海洋,甚至看不到任何东西。因此,当您甚至看不到动物时,很难想象我们将如何拯救动物或建立保护策略。因此,最近我们要做的是以在Internet网站或iPhone上对浏览器友好的方式传输数据。“鲨鱼网”是我们的应用。它是免费的,它使您可以跟踪北美西海岸的大白鲨,并希望很快我们将带来其他一些鲨鱼。

E360:您还开创了许多机器人技术,其中包括“波浪滑翔机”。

堵塞:波滑翔机是由液体机器人制造的。这是一项全新的技术,是一种绿色机器人,它是一个带有独特系绳或滑翔机的冲浪板。它捕获了波的运动,并且它完全由波的动能提供动力。然后,它使用太阳能为船上的仪器供电。And right now we’re gliding off the coast of North Carolina and we’re seeing things like sand bar sharks, sturgeon, animals that are freely swimming in the sea that use acoustic tags that send sound waves to the underwater glider, which then is transmitted to us in real time through iridium uplinks from the glider.

E360:您现在有几个这些滑翔机?

海洋物种标记
从全球标记的Pelagic Predators(GTOPP)项目中的地图跟踪了30天的鲨鱼和大象密封的迁移。斯坦福大学

堵塞:好吧,该公司的液体机器人技术可能有多达150个滑翔机,这些滑翔机在海洋中耕作,寻找从天然气或石油到帮助我们进行生物海洋学的所有物品。我们设想有一天,我们的海岸线可以受到告诉我们那里有哪些船只的设备保护,并实时告诉我们今天的海洋如何。然后还找出这些动物会众在哪里 - 热点 - 这样我们就可以在它们周围放置一个海洋保护区。

E360:您的太平洋捕食者标签研究表明,海洋动物倾向于一遍又一遍地使用相同的迁徙走廊。一旦确定它们,您如何保护走廊?

堵塞:好吧,我们仍然只是在识别它们,但是我们现在正在梦见如何保护它们。想想一个像非洲一样大的大陆,然后想象我们正在在一个至少大十倍大的地理上工作。如果您看着非洲,您可能会说,Serengeti在哪里?您在哪里看到斑马,瞪羚,大象在哪里?好吧,我们正在寻找海洋中的水坑。

E360:您确定的热点之一是所谓的“白鲨咖啡馆”。那是什么?

堵塞:我们已经在白鲨鱼上放了200多个标签,其中包括大约一百个骑在动物上的卫星标签,并将数据发送回数据。那些卫星标签教给我们的是,当我们在蒙特利湾海岸上标记一条鲨鱼时,它将行驶数千英里 - 远至夏威夷 - 夏威夷和加利福尼亚之间的中途是海洋的一个开放地区,白鲨的聚集点。我们标记的几乎所有白鲨都会去这个地方。因此,我们的小组将其称为白鲨鱼咖啡馆。

我们从来没有乘船去过那里。我们从未见过那里发生了什么,但是我们可以说白鲨鱼聚集在那里。我们不确定是为了觅食还是做爱,但这就是白鲨鱼的去处。未来的重要项目之一是,我们希望带着各种无人车和标记的动物出去那里,并就那里发生的事情使我们清楚地看到这个地方。

E360:您是否担心渔船将使用标记数据来识别热点并瞄准那里的鱼?

堵塞:是的,我们非常担心。我认为鲨鱼咖啡馆就是一个很好的例子。因此,现在我们指出的是,对于许多国际渔民来说,这一点并不明显,太平洋地区有一个相对较热的大型掠食者。我们不知道白鲨在那里做什么。他们可能正在吃其他动物,金枪鱼或剑鱼。有很多证据表明某些类型的金枪鱼聚集在那里。因此,这是我们在地图上放置地图的一个很好的例子,很少有人在我们面前知道。因此,我们尝试做的是与将数据放在线或公共空间中的数据进行保护的物种合作。例如,我们不能在我们知道它们在哪里的那一天播放巨型蓝鳍金枪鱼所在的地方。[但是]我想说的是,大多数热点都是众所周知的热点,例如大银行或乔治银行。

E360:您的白鲨鱼标记研究揭示了有关白鲨鱼的保护状况的什么?我了解加州目前正在考虑将它们列为濒危物种。

堵塞:我们有一个项目,在加利福尼亚州中部海岸附近提出了总成人和成熟的白鲨。我们得到的数量约为220只动物,这很低。

瓜达卢佩岛(Baja California)岛上有第二群白鲨。他们在那里的人数大约有130只成熟的动物和子成人。因此,您需要这两个数字,无论您如何切割,这都不是很多白鲨鱼。

“我们需要一个系统,如果您要钓鱼公共海洋空间,我们需要知道您要捕捉什么。”

通过我们的团队和其他人所做的标签和遗传学,这些白鲨在人口统计学上被发现是孤立的。因此,确实有意义的是,我们至少在考虑到海洋鲨鱼的许多地方都在下降,该如何处理加利福尼亚该地区内的白鲨鱼。我们有一项人口普查的开始,因此,人们可能要做的就是通过时间来理解这种趋势,人口在扩大吗?它正在下降吗?我们还不知道答案。

E360:白鲨死亡的主要原因可能是什么?他们是渔民的目标吗?他们是绑定吗?

堵塞:好吧,让我们回到我长大的康涅狄格州和马萨诸塞州海岸附近的地区,我们知道,北大西洋西部大西洋的长期和休闲渔民从6,000多个白鲨鱼上占领。这些数字来自捕获数据。我们真的不知道今天有多少鲨鱼,但是我们确实知道,当Cape Cape Cape Cape Caper Acning Accon时,它会引起很大的轰动。

我们要做的就是开始了解健康生态系统的白鲨种群的大小是多少。当这些人群在真正改变的生态系统中占据时,会发生什么?在乔治银行和大银行的某些地方,我们的鱼类较少。我们有保护海洋哺乳动物并扩大了他们的种群。因此,我们有了这种不寻常的情况,我们几乎不知道白鲨鱼会做什么。我们确实理解,作为一个大型捕食者,他们喜欢[吃]海洋哺乳动物。作为一个年轻人,他们正在吃鱼。我们真的不知道当前人口的状态。我们知道过去很大。您需要保持该生态系统蓬勃发展的数字是多少?

E360:在其他地方,已经对渔具进行了修改,以避免某些物种的兼容。有类似鲨鱼的东西吗?

堵塞:我们现在需要做的是问鲨鱼最脆弱,最脆弱的空间是在公海中熄灭的,这是一个从夏威夷到加利福尼亚电流的回旋。在这个地区,没有保护。这是野外的西部。那是长条线可以抓住相对较小的成年白鲨鱼的地方。我们还知道,钱包也可以拦截白鲨。

我们需要一个系统,如果您要钓鱼公共海洋空间,我们需要知道您正在捕捉什么。这就是大多数国际渔业陷入困境的漏洞。很难将人类的观察者放在每条船上。很难知道他们正在捕捉什么……现在,各国几乎正在从下一代中夺取我们今天的海洋中的资源。

一个想法是将这些热点放在地图上。如果我们可以向所有人展示[这些物种]所在的地方,我们就可以建立开放式动态保护区。If species are gathering because there’s some critter there that they’re all eating, then we can put this on the map, and naval ships and other vessels can move around these areas, and know not to conduct their maneuvers… We want to use existing structures like the [marine] sanctuaries. We want to expand their boundaries. We want to make them into more powerful entities. And to do that requires changing the rules. And so what we need is environmental interest and awareness that connects humans to the world, or else we’re going to end up with the same problem that we had on the continents, where the large mammals are gone.