Colleen Petrik（ネレウス同窓生/Texas A&M University）とCharles Stock (NOAA)が共著した論文が’Progress in Oceanography’に掲載された。著者らは、支配要因（動物プランクトンと底生生物の可用性における生態系間の違いなど）が特定の商業的に重要な魚種の世界的な分布と機能性にどのように影響するかを調査している。これにより、「世界的な変化と継続する搾取の下での魚群の変化する構造と生産能力」を予測する能力が向上する。

著者らは「空間的に明示的な機構モデル」を構築し、それを3つの機能的なタイプの商業魚種に適用した。１．飼料魚（上部の水柱、例：イワシ、アンチョビ）、２．大型外洋魚（上部の水柱および深海、例：マグロ）、３．底生魚（海底、例：大西洋タラ、カラスガレイ）。これらのモデルは、「魚とそれらの[開水面]と[底生]食物資源との競争が激しく、捕食性の栄養相互作用をモデル化し、魚のライフサイクルの基本的な側面を複製する」。またグローバルな地球システムモデルと組み合わせることができる。著者らは、「システム全体の生物の生産性やそのタイプ（動物プランクトンと底生生物）が、商業的に漁獲された魚の豊富さと優位性の大規模な空間パターンを決定する」ことを発見した。以下、要約。

要約：漁業生産における大規模な空間的不均一性は、主に動物プランクトンと底生生物の利用可能性によって制御されており、これらは一次生産と複雑な関係を持っている。これらの要因の生態系の違いがどのように魚の群れと生産性を決定するかを調査するために、3つの魚の機能タイプ：飼料魚・大型外洋魚・底生魚の空間的に明示的な機構モデルを構築した。このモデルは、相対性成長率の原理に基づいており、基本的なライフサイクルの移行が含まれ、魚類と外洋魚および底生魚の食物資源との栄養相互作用がある。このモデルは、高解像度地球システムモデルからのプランクトン食物網の推定値と海洋条件を使用して、世界中の海洋に適用した。

さらに、漁業がシンプルに表されていることもあり、それは2桁に及ぶ漁獲において観測された変動の再生を含め、全体、大型外洋魚、および底生魚の漁獲と一致している部分もある。私たちの結果は、生態学的に意味のあるモデル感度を強調している。まず第一に、生産性の高い地域での飼料魚と大型外洋魚との共存は、飼料成魚の好ましい代謝アロメトリーと強化された捕食者回避の両方を介して飼料魚の生存が促進される際に発生する。第二に、底生魚の卓越性は、底生無脊椎動物へのエネルギー伝達の効率に非常に敏感である。第三に、魚のバイオマスを極に向かって押し上げる感度が高まるので、総漁獲量の緯度分布は代謝率の温度依存性によって調節される。第四に、飼料魚類のバイオマスは、温帯および亜極棚の強力なトップダウン制御によって抑制され、大型外洋魚と底生魚の混合群集が高い捕食率を発揮する。最後に、大型外洋魚と底生魚の優位性の空間的差異は、底生魚の生産に対する遠洋性動物プランクトンの生産の比率への関連性が高い。

モデルの不適合と、移動、産卵生物季節学、海鳥や海洋哺乳類の捕食者、社会経済の側面から推進されている漁業圧力など、将来のモデル開発の優先事項として特定される未解決のプロセスとの潜在的なつながりについて説明する。最終的に、ここでのモデルと分析は、現在または将来的に気候変動と改良された漁業技術に影響される、グローバルな魚のバイオマスと収量を理解、定量化、予測するための強固で機構的なツールのベースラインとなることを目的とする。

Reference

Petrik, C.M., Stock, C.A., Andersen, K.H., Van Denderen, P.D. & Watson, J.R. (2019). Bottom-up drivers of global patterns of demersal, forage, and pelagic fishes. Progress in Oceanography, 176, 102124. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2019.102124 link