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世界第三大鲸现身纽约!为躲航道噪音,塞鲸练出错峰觅食绝技

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本文来源于海潮天下(Marine Biodiversity)
https://mp.weixin.qq.com/s/IokquBkXoPV5JPdwKelD3w


本文约3800字,阅读约8分钟

文 | 王芊佳

出品 | 海潮天下

在北大西洋波涛汹涌的海面下,生活着一种行踪诡秘的巨兽——塞鲸(Balaenoptera borealis)。它们是地球上体型第三大的动物。成年塞鲸的身长可达14米,体重约20吨,相当于四头非洲大象的总和。尽管体型庞大,它们却是鲸类中的“短跑冠军”,游速极快且极少在海面停留,所以,传统的视觉观测研究极难开展。

长期以来,纽约湾(New York Bight)这片连接纽约与新泽西、全美航道最繁忙的水域,被认为是塞鲸迁徙途中的一个普通走廊。但是,2026年3月,野生动物保护学会(WCS)与伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)在《科学报告》(Scientific Reports)上发表了一个最新研究,彻底刷新了人类对这一物种的认知。科学家对2017年~2020年间水下声学数据的深度挖掘之后发现,纽约湾不仅是塞鲸的迁徙通道;那里是它们在春季重要的栖息地、潜在的觅食场。


▲上图:研究区域纽约湾(NYB)的综合地理信息。论文出处:Papadopoulos, M.R., Rekdahl, M.L., King-Nolan, C.D. et al. (2026)

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声音探测,打破视觉观测的局限

在浩瀚的海洋中寻找塞鲸,就像是在浓雾中寻找一辆高速行驶的跑车。

传统的飞机或船舶视觉调查高度依赖天气和光照条件,且只能捕捉到鲸鱼浮出水面的瞬间。相比之下,被动声学监测(PAM)则像是一只永不闭合的“耳朵”,能够24小时不间断地记录水下的声音世界。

塞鲸会发出一种独特的“下扫音”(Downsweep),频率通常在82赫兹~34赫兹之间。这种低频声音具有很强的穿透力,是识别塞鲸身份的“声学指纹”。

研究人员利用部署在离岸约50~120公里处的大陆架坡折带的水下麦克风,记录到了成千上万条塞鲸的鸣叫。正是这些数据,勾勒出了它们在纽约湾活动的精确时间表。

该研究显示,塞鲸在纽约湾的出现具有极强的季节规律。虽然在一年中的大部分时间里都能偶尔听到它们的叫声,但高达95%的声学信号密集爆发在每年的3月~5月之间。

这意味着,每当冬去春来,纽约湾就会迎来一群庞大的塞鲸“常客”。

有趣的是,这种季节性聚集受到海洋物理环境的严格制约。研究发现,塞鲸的活动规律与海水表面温度(SST)高度相关。当春季水温处于5~9摄氏度之间时,塞鲸的鸣叫最为频繁;而一旦水温超过9摄氏度,它们就会迅速离开这片海域、向北迁徙。

这种对温度的敏感性,背后指向的是食物链的联动。

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▲上图:飞马哲水蚤是一种微小的甲壳纲生物,它们是海洋生态系统中的重要成员。图源:威廉·赫德曼,《海洋学创始人及其工作》(1923)

塞鲸最钟爱的食物是飞马哲水蚤(Calanus finmarchicus),这种富含脂肪的小型甲壳类动物在春季的纽约湾会迎来爆发式的增长,而它们的丰度恰恰受到水温的调控。因此,塞鲸并非在盲目游动,它们是精准地踩着“饭点”,在最合适的水温窗口期,来到纽约湾进行“能量补给”。

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白天话多、晚上静默

除了季节性的规律,塞鲸在一天之内的行为模式也表现出明显的差异。声学监测显示,塞鲸在白天的鸣叫频率显著高于夜间。这种现象引起了科学家的极大兴趣。

在海洋生态学中,许多浮游生物具有“昼夜垂直迁移”的习性:白天潜入深水躲避捕食者,夜间则浮上浅表层觅食。对于塞鲸而言,夜间是捕食的黄金时间,它们可能正忙于在浅水区大快朵颐,因此无暇“发声”;而到了白天,由于食物分散到深水区,它们可能转而进行社交活动或发出联系叫声,以维持群体间的空间联系。

这种“白天话多、晚上沉默”的特征,给保护工作带来了巨大的挑战。

因为夜间不仅是塞鲸捕食、频繁出入浅水层的高危时段,也是声学监测最容易“漏掉”它们的时候。如果船只在夜间高速通过这片海域,而鲸鱼又保持沉默且处于浅表层,那么,发生致命碰撞风险的概率将大大增加。


塞鲸的体型示意图。图源:NOAA

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海潮天下

纽约湾是塞鲸的乐园,却也是一个贸易枢纽。这里分布着美国东海岸最密集的航线,货轮、油轮和娱乐船只往来穿梭。对于塞鲸这种濒危物种来说,纽约湾更像是一个布满陷阱的“繁忙路口”。

撞船事故一直是大型鲸类死亡的主要原因。2024年5月,有人发现一头塞鲸死在了一艘进入布鲁克林港的货轮船头上。令人痛心的是,尸检显示这头鲸鱼的胃部塞满了食物。这意味着,在它生命最后的几个小时里,它还在纽约湾的海域里努力觅食。这一案例,也有力地证明了纽约湾确实是塞鲸的取食场,同时也揭示了它们与人类航运活动之间剧烈的空间冲突。

此外,海洋环境中的背景噪音也是一个隐形杀手。由于塞鲸主要在白天进行声学沟通,而此时也是航运噪音最剧烈的时候,持续的人为噪音会产生“掩蔽效应”,让鲸鱼听不到同伴的信号。这就像是在嘈杂的迪厅里对话,塞鲸必须耗费更多的能量去提高音量,或者干脆放弃沟通,这对其交配、育幼和规避风险都会产生负面影响。

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科学如何干预?

从监测到精准保护

塞鲸在纽约湾的“停留”,是大自然生命律动的一部分。它们的存在提醒着我们,即使在人类文明最繁忙的触角之下,依然保持着脆弱而壮丽的生态纽带。

这项长达数年的声学研究,为纽约州的海洋管理提供了至关重要的基准数据。塞鲸已被列入纽约州“最需要保护的物种”名单,而现在的研究结果为它们划定了明确的保护时间线:每年的3月~5月,是保护塞鲸的“关键战役期”。

目前,科学家已经开始尝试将塞鲸的声学特征整合到现有的近实时监测系统中。这套系统原本主要服务于极度濒危的北大西洋露脊鲸。当水下浮标监测到鲸鱼的叫声后,会立即通过卫星发送警报,提醒航道上的船只减速。如果能将塞鲸的“春季窗口”也纳入动态管理区域,并在特定水温条件下强制要求船舶减速至10节(约18.5公里/小时)以下,将能显著降低撞船致死的几率。

研究人员建议,未来的研究应进一步探索气候变化对这一规律的影响。如果海水变暖导致塞鲸偏好的5~9摄氏度窗口期提前或缩短,它们的迁徙路线和取食习性是否会随之改变?这个科学问题,或许关乎政策制定的前瞻性。

感兴趣的海潮天下(Marine Biodiversity)读者可以参看该研究的全文:

Papadopoulos, M.R., Rekdahl, M.L., King-Nolan, C.D. et al. Seasonal and diel acoustic activity of sei whales (Balaenoptera borealis) in the New York Bight. Sci Rep 16, 11119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33863-1


01

被动声学监测

被动声学监测 (Passive Acoustic Monitoring, PAM) 是一种部署水下听音器(水听器)来捕捉、记录海洋生物发出的声音及环境背景噪声的技术。与主动声学(如声呐)不同,PAM不发射信号,因此对海洋生物无干扰。它是研究塞鲸这种行踪诡秘、视觉观测难度大的远洋物种最有效的手段,能够实现全天候、跨季节的数据采集。

02

昼夜节律

昼夜节律 (Diel Patterns/Diel Rhythms) 是指生物体为了适应地球昼夜更替而形成的以24小时为周期的行为或生理变化。在塞鲸研究中,昼夜节律体现为“白天发声频繁、夜间相对沉默”。这种模式通常与猎物(如哲水蚤)的昼夜垂直迁移(DVM)相关,即夜间猎物升至浅水区时,塞鲸忙于捕食而减少社交性发声。

03

季节性生境窗口

在生态学和保育生物学中,季节性生境窗口是指某一特定物种在一年中的某个特定时间段内,由于环境因子(如温度、光照)与生物因子(如食物多余度、繁育需求)达到高度匹配,而在某一地理区域内出现的“最优生存时机”。通俗地说,这就像是自然界为物种开启的一扇“限时开放的门”。当这扇门开启时,该区域会成为该物种迁徙、觅食或繁殖的关键栖息地;而一旦季节更迭、环境参数改变,这扇门就会关闭,物种也会随之迁移。本研究发现塞鲸在纽约湾存在一个极窄的“窗口期”——每年3~月,且海水表面温度处于5~9°C。一旦环境参数超出此范围,该生境对塞鲸的吸引力便迅速下降。

跟“季节性生境窗口”对应的,是需要进行动态管理区域。这是一种灵活的海洋保护管理机制,区别于永久性的自然保护区。当监测系统(如声学浮标)在特定时间和地点探测到濒危物种(如塞鲸、或露脊鲸)聚集时,管理部门会临时划定一个区域,要求过往船只限速或绕行。这种模式,试图在保护生物多样性vs持繁忙航运效率之间找一个相对的平衡。


思考题·举一而反三


【思考】这个研究分析了2017~2020年间纽约湾的声学监测数据,首次系统性地揭示了濒危塞鲸在该海域的季节性分布与昼夜活动规律,证实了这片繁忙航道是集中在每年3月至5月、受5~9°C水温驱动的关键春季生境与潜在觅食场。照例,举一而反三,我们来思考几个小问题(没标准答案,仅供激发好奇、启发思考)。

Q1: 该研究将纽约湾的定位从单纯的塞鲸“迁徙廊道”修正为了“重要的春季栖息地与潜在觅食场”。这对于现有的海洋空间规划(MSP)提出了挑战——现行针对露脊鲸设立的季节性管理区域(SMA)在地理范围和生效逻辑上,是否能够兼顾塞鲸的生态需求?基于“声学触发”的动态减速区域(DMA)如何克服塞鲸个体检测的不确定性,并转化为具备法律约束力的航道管控措施,以实现对多物种共存海域的精准治理呢?

Q2:塞鲸在中国被列为国家一级保护野生动物。 历史资料显示,塞鲸曾广泛分布于中国南海、东海及黄海,在王丕烈的海兽一书中有提到过。它们通常偏好远洋深水区,不像布氏鲸那样频繁出现在近岸。目前中国对大型须鲸的研究重心多集中在近岸的布氏鲸(如涠洲岛种群)或抹香鲸(如南海深潜调查)。对于塞鲸这种“远洋长跑冠军”,我们国家的系统性基线数据还是比较匮乏的,大多依赖于偶然的搁浅记录或远洋科考的偶遇。

你觉得,是否可以在南海深海盆地、东海黑潮边缘等关键迁徙廊道部署长期的被动声学监测(PAM)阵列?建立、完善中国海域塞鲸的声学指纹库,或许能像纽约湾研究那样,发现它们在中国海域不为人知的“春季补给站”?

Q3:BBNJ协定的核心在于建立公海保护区。但是,塞鲸这类哺乳动物,是高度跨界迁徙的物种,它们的生命周期横跨领海、专属经济区(EEZ)及公海。这个研究揭示了塞鲸在特定温带海域的“季节性强依赖”。你觉得,在设计BBNJ框架下的公海保护区时,除了考虑静态的物理边界,是不是应该纳入基于水温、生产力等环境因子触发的“动态生态走廊”的考虑?

Q4:塞鲸被称为“深海超跑”,它的背鳍相对较小、且位置靠后,潜水时背部露出水面的面积远小于露脊鲸or座头鲸。为了追求极致的游泳速度,塞鲸演化出了极具流线型的体态,这导致它们在呼吸时动作极其平稳,几乎不产生明显的喷气水柱、或大幅度的身体翻滚。所以,不太容易在海面发现它们。

在高海况或低光照条件下,这种低廓形的身体结构,是否在物理上构成了视觉监测的“盲区”?当船只高速行驶时,瞭望员在有限的反应时间内,识别出这种几乎与波浪齐平的深灰色背脊的概率是多少?当一艘数万吨级的货轮高速前进时,其船头产生的强大压力波,是否会将处于浅层的塞鲸直接吸向船体或螺旋桨,而非将其推开?


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资讯源 | Papadopoulos, M.R., Rekdahl, M.L.,

King-Nolan, C.D. et al. (2026)

文 | 王芊佳

编辑 | 海潮君

排版 | 卢晓雨

时间 | 2026年4月

本文参考资料
https://www.nature.com/articles/s41598-025-33863-1
https://newsroom.wcs.org/News-Releases/articleType/ArticleView/articleId/26070/Sei-Whales-Take-Their-Spring-Break-in-Waters-Off-NY-and-NJ.aspx


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