族群年齡結構單一化及氣候變遷使魚群分布趨於不均勻，削弱魚群的存續能力

由臺大海洋所的謝志豪教授與其研究生王政喻，以及海大海資所的郭庭君助理教授所組成的研究團隊，發現漁撈行為所造成的年齡截斷、豐度的降低，以及全球暖化，都可能會使魚類在空間中的分布變得不均勻，降低魚群抵抗環境變異的能力。該研究證實了長久以來科學家對於魚群空間分布變化的假說，並指出魚群的空間結構也應該在漁業政策中被列入考量。此研究成果於2020年5月26日發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

生物在空間中分布得越均勻，越能夠分散風險，抵抗環境擾動所帶來的負面效果，降低滅絕的風險。不過，一般而言，生物並不是均勻地分佈在空間中，且其空間結構會隨著時間而改變。理論及一些研究指出，生物的空間結構可能受族群的年齡結構、豐度以及環境所影響。例如，因為不同年齡的個體喜歡棲息在不同地方，因此，當族群的年齡組成越多元，越能夠佔領不同的棲地，族群在空間中的分布就會越均勻。另一方面，族群大小（豐度）也會影響其空間結構；當族群越大，棲地內的競爭壓力會提升，迫使族群的分佈往鄰近的區域擴張，形成較均勻的空間分布。此外，當棲地的環境條件改變時，族群會遷徙到適合其居住的棲地，因而形成不同的空間結構。

但長久以來，少有實證資料得以驗證這些因果關係，過去的研究多僅能觀察因子間的相關性，卻難以證實因果性。該研究團隊使用了北海長達25年的底拖網調查資料，透過實證動態模型（empirical dynamic modeling），證實了魚類的空間結構和其年齡結構、族群豐度及環境因子有因果關係。他們進一步指出，漁撈行為所造成的年齡截斷、豐度的降低，以及全球暖化，都可能會使魚類在空間中的分布變得不均勻，降低魚群抵抗環境變異的能力。

研究人員計算了一九九一年至二〇一五年間，北海生態系中九種海洋魚類的空間變異，同時計算其年齡多樣性、豐度，以及環境溫度等潛在影響因子的時間序列。透過實證動態模型（empirical dynamic modeling），研究人員重建了各個時間序列的動態系統，並觀察這些動態系統的關聯性。結果發現，在所有魚類中，空間變異的動態系統與大部分影響因子的動態系統皆有關聯性，顯示空間變異和年齡多樣性、族群豐度及環境因子間具有因果關係。此外，藉由解析動態系統隨著時間演進的過程，研究人員估算這些因果變數對空間變異的影響效果。結果發現，當魚群的年齡多樣性下降時，其空間變異會提升；此外，當溫度或溫度變異上升時，魚群的空間變異也會提升；然而當族群豐度下降時，魚群的空間變異在不同的物種中有不同的結果，取決於該物種的群聚潛能。該項研究意味著，長期的漁撈壓力以及過度捕捉大魚的行為，除了會破壞魚群的年齡結構並降低其豐度外，還可能會破壞魚群的空間結構，使其空間分布變得不均勻，削弱魚群抵抗環境變異的能力；同時，氣候變異也可能破壞魚群的空間結構，使魚群更不容易抵抗未來的環境變異。