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海洋科学におけるフロンティア

ハイライト

-海洋魚資源は海洋の多くの地域で乱獲されている。

-気候変動は海洋生物に重大な影響を与えている。

-乱獲を終了すると、魚資源が気候に回復力を高めることができることを実証している。

-魚や魚のストックは他の生物と変わらず、健康なときに生き残る可能性が高くなります。

はじめに

私たちは、地球上の惑星機能と生命にとって海の重要な重要性を知っています—地球の気象パターン、炭素の循環(生物学的炭素ポンプ)と炭素隔離(炭素シンク)を仲介し、地球上の年間一次生産のほぼ半分に貢献しています(Brierley and Kingsford、2009)。 人間社会への海洋生態系の商品とサービスは海洋の健康に依存していますが、継続的な人口増加と一人当たりの消費量の増加、特に人間が加速した気候変動と世界的な要求を満たすための乱獲の多くの潜在的な結果があります。

魚は海洋生態系の重要な部分であり、異なる魚種内および魚と他の海洋生物との間の捕食者と被食者の関係が海洋を繁栄させ続ける海洋食網の中心的な部分である。 生命に満ちた海は、世界中の何億人もの人々のための食糧と生活の源としても重要です。 残念なことに、海洋の魚や生命は一般的に多数の脅威に直面しており、最大のものの2つは乱獲と気候変動です。

ここでは、ここで広く定義されている乱獲の減少は、気候変動の影響に耐える魚資源の能力をどのように高め、海洋をそのような変化に対してより強 私たちは、選択された文献レビューを行い、乱獲の減少、魚資源と海洋生態系の健康の改善、気候変動の影響に対する海洋生態系の回復力の増加との関連 私たちは、全体の例として、欧州連合の魚資源を使用しています。

乱獲の広い定義

私たちは、Paulyらの海洋食糧網を釣るという概念によって捉えられた乱獲のダイナミックで広範な概念を採用しています。 (2005). この概念は、自然が持続的に毎年収穫できるよりも多くの魚を摂取しているという事実を捉えるだけでなく、熱帯の高レベルと貴重な魚種を多すぎて食物網を切り捨てているという事実を捉えています(図1)。 これらの両方が起こっている間、我々はまた、有害な漁具の使用を通じて海洋生息地を破壊し、場合によっては破壊している(Chuenpagdee et al., 2003). 乱獲のこれら三つの側面のすべてが、魚資源と海洋生態系全体の健康を弱めるために組み合わされています。 FAOによると、乱獲と生息地の破壊は、世界中の魚資源の三分の一の枯渇をもたらしました。 学術研究では、さらに高いレベルの乱獲された株が報告されている(例えば、Pauly e t a l., 2005). 欧州連合(EU)の漁業については、「北東大西洋の魚資源の少なくとも40%、地中海および黒海の87%は、現在持続不可能な漁業慣行の対象となっている(STECF、2019)。「これらの数値は平均値であり、過去10年間に一部の大西洋のEU株式が改善を見ていることに注意する必要があります。 同時に、他のヨーロッパの海域の状況は平均よりも悪いです。

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図1. 乱獲は食物網を切り捨て、”食物網を釣る”のと同じ効果をシミュレートします。”Paulyらから採用された図。 (2005).

人間社会は世界の海洋に大きな影響を与えてきた(Halpern et al. 乱獲は海洋生態系に永続的な影響を及ぼしており、海洋の健康に対する最大の脅威の1つであり続けている(Pauly et al. ら,2 0 0 5;Jackson e t a l. 2007年、Le Quesne and Jennings、2012年; Halpern et al. ら,2 0 1 5;Gattusoら,2 0 1 5;Gattusoら,, 2018). 乱獲はしばしば主要な生態系の影響を有する(Coll et al. ら、2 0 0 8;Sumaila e t a l. また、生態系レジームシフトの原動力としても同定されている(Daskalov et al., 2007). ストレッサーとして、乱獲は、生物多様性、食料安全保障、沿岸の生活と経済を含む海洋の健康の多くの指標に悪影響を及ぼす(Halpern et al., 2012). 乱獲の直接的な影響は、魚のバイオマスを減少させ、生物多様性と漁業の持続可能性に影響を与えるだけでなく、破壊的な漁具が海洋生態系(底トロールなど)に及ぼす影響を悪化させる可能性がある。 さらに、乱獲が違法、報告されていない、または規制されていない漁業の結果である場合、これらの漁業操作は、底生基材に悪影響を与える底トロールなどの

欧州海域では、魚資源の40~70%が現在、乱獲されているか、バイオマスの下限にある持続不可能なレベルにあると最近の報告が推定されている(Froese et al. ることを示しています。 地中海では、資源の90%以上が過剰に搾取されていると推定されている(Colloca et al., 2017). 同様に、黒海はまた、漁獲量の減少が続いており、高いレベルの搾取を見ている(Tsikliras et al., 2015). 対照的に、いくつかの北ヨーロッパの魚資源は、例えば、より良いfaringされています。、ノルウェー海およびバレンツ海のもの-歴史的によく管理された漁業のために、これらの海域のいくつかの魚資源は最大持続可能な収量(MSY)である(Gullestad et al. ら、2 0 1 4;Froese e t a l., 2018). EUでの乱獲を終わらせるための提案された計画の2020年1月1日の期限が近づいています。 正しい方向に向かっていくつかの傾向がありますが、EUはその海域で乱獲を排除するにはほど遠いです。 実際、EUは2019年8月30日に、2020年1月1日の期限https://twitter.com/SeasAtRisk/status/1167458264566706176を過ぎて乱獲を継続することを提案した。

魚や海洋生物への気候変動の影響

海洋環境への気候関連の影響は、すでに種、個体群、生態系に影響を与えている(Pörtner et al., 2014). 図2は、気候変動が海洋生態系と生命に影響を与える可能性のあるチャネルの簡単な概要を示しています。 海洋生物の環境変化への応答は、主に生理学的寛容によって決定され、それらはその進化の歴史によって形作られた生理学的機能および行動への変,2012;Somero,2012). 例えば、生物の最適範囲を超えた温度の変化(例えば、海洋温暖化)は、成長、生殖、生存を含む生物学的性能に影響を与える可能性のある生理学的応答を開 気候関連の影響はまた、フェノロジー(季節的な生物学的事象のタイミング)の変化につながる可能性がある。 例えば、ヨーロッパ海域では、北海における動物プランクトンのバイオマス形成のタイミングの変化を観察している(Schlüter et al. ら、2 0 1 0)、幼若大西洋サケの移動(Kennedy and Crozier,2 0 1 0;Otero e t a l.、2014)、および英国のすべての主要な分類群にわたる一般的な広範な生態系のシフト(Thackeray et al., 2010). これらの直接的な影響は、より高いレベルの生物学的組織化につながり、人口動態、生態系の構造、機能、多様性に影響を与える可能性があります。

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図2. 気候変動は、海洋生態系や人間社会に提供される商品やサービスに影響を与えます。 Sumailaらから採用された図。 (2019).

これらの生態系における急速な気候関連の変化の開始は、いくつかの魚種の絶滅の可能性を持つ魚資源への圧力を増加させています。 より深くより高い緯度の水域への種の分布の大規模な変化の証拠は、過去20年間にすでに広範囲に文書化されている(例えば、Parmesan and Yohe,2003;Perry et al. ら、2 0 0 5;Dulvy e t a l. これらの気候の影響は種で現れ続けている(Montero-Serra et al. ら、2 0 1 5)、生態系(Frainer e t a l. ら、2 0 1 7)、および漁業レベル(Cheung e t a l., 2013). 海洋生態系と漁業の長期的な持続可能性を確保するためには、この段階で迅速な行動が重要である(Gattuso et al. ら、2018)およびそれらが提供する多様で重要な利点(Rogers et al., 2014).

乱獲を終了すると、気候変動下での魚資源の回復力がどのように向上するか

乱獲を終了すると、管理構造(MSYなど)を考慮した持続可能な漁獲量と収量を確保するための漁業努力の削減、より多様な魚の個体数を持つ健康で豊かな海; すべての栄養レベルの魚がよく表現されたより完全な海洋食糧網;そしてより健康で、より多様で、より完全な海洋生息地を持つ海洋生態系。 乱獲を終わらせることのこれらの4つの結果に基づいて、私たちは、乱獲を終わらせることが気候変動に直面して魚資源と海洋生態系の回復力を強 これらのうちの3つは、より多くの魚を海洋に残すこと、海洋食糧網の構造を維持すること、豊かで多様な海洋生息地と生態系を確保することによ 残りの二つは、(i)漁業部門自体によるCO2の排出量が少ないこと、および(ii)乱獲を終わらせる海洋におけるより多くの魚が伴うCO2のより高いレベ

乱獲を終了し、商業株の魚の豊富さを増やす

乱獲は、貯蓄が毎年生成できるよりも多くのお金を銀行口座から引き出すように、再生可能な自然 そして、ちょうど銀行口座のように、魚の在庫が生成することができ、年間収量よりも多くを取ることは、システムがより脆弱になります。 乱獲は、海洋環境と海洋の健康への直接的な圧力と主要なリスクとして広く受け入れられており、海洋の魚のバイオマスを大幅に削減しています(Pauly et al. ら、2 0 0 5;Halpern e t a l., 2015).

乱獲を終わらせ、海洋食物網の完全性を守る

乱獲はすでに生態系に大きな被害をもたらし、栄養カスケード(食物連鎖の再構築)をもたらしている。 それは、海洋生態系からより高い栄養レベルと高い価値のある魚からあまりにも多くの大きな個体を取り、彼らが釣りをしている時に最も高い栄養レベ, 2005). これらはすべて、魚の資源を弱め、気候変動を含むあらゆる種類のストレス要因に対して脆弱にするのに役立ちます。 海洋生態系への気候関連の影響は、海洋の健康の自然および人間の要素に影響を与えます。 種の分布と豊富さの変化は、地域の侵略と絶滅を増加させ、海洋生物多様性とその組成を再分配する(Cheung et al. ら,2 0 0 9;Peclら,2 0 0 9. 2017年、Sunday et al., 2017). その後、これは食料安全保障と依存する沿岸地域社会を含む海洋生態系の商品とサービスに影響を与える(Halpern et al. ら、2 0 1 2;Lam e t a l., 2014; Sumaila et al., 2019). さらに、環境変化の変動性の増加は、人間社会に対する商品やサービスの変動性を増加させ、予測可能性と信頼性を低下させる(IPCC、2014)。

乱獲を終了し、海洋生息地の劣化を避ける

乱獲の間接的な圧力には、生息地の劣化(破壊的な漁具による)と汚染(プラスチック、油など)が含まれます。 乱獲はすでに生息地の損失をもたらしている(Daskalov et al. ら、2 0 0 7;Halpern e t a l., 2015). 海洋生息地(サンゴ、海山、マングローブ、海草)の状態などの海洋健康の側面を改善することは、魚資源を含む生態系の他の構成要素に利益をもたらし、他の圧力、特に気候変動に対する回復力を高めることができる(Gaines et al., 2018). 圧力とストレス要因は魚資源の豊富さと海洋生態系の健康を減少させるが、回復力はこれらの悪影響を打ち消す(Halpern et al., 2012).

生息地の喪失は海洋生物に影響を与えますが、沿岸の保護や炭素貯蔵などの海洋健康の他の側面にも影響を与えます。 したがって、乱獲の排除による生息地の劣化の減少は、海洋生態系およびそれらが維持する魚資源の健康を増加させるであろう。

乱獲を終わらせ、漁業部門によるCO2排出量を削減

世界は漁船であふれています。 FAOによると、現在、さまざまなサイズの460万隻があります(FAO、2018)。 現在魚を捕まえるために使用されている漁業能力と努力は、MSYで魚を釣るために必要なものの40〜60%であると推定されています。 乱獲を終了し、枯渇した魚資源を再構築することは、かなりの量の過剰生産能力を切断することを伴うでしょう。 海洋で魚を追いかける漁船が少ないことは、世界のCO2排出量の少なくとも1%を排出すると信じられている漁業部門が少なくとも50%排出を削減 これは、魚資源と海洋生態系に利益をもたらすでしょう。

乱獲を終わらせ、魚のバイオマスを増加させ、海洋生物によるCO2隔離

完全に機能する海洋生態系と生息地に埋め込まれた健康的な魚資源を維持することは、炭素貯蔵、沿岸保護/侵食などの惑星機能にとって重要である。 地球規模の炭素循環の調節における海洋の役割はよく知られている(Rogers et al., 2014). 海洋には約38,000ギガトン(Gt)の炭素が含まれていると推定されており、これは地球システムで最大の炭素貯留層である(Houghton、2007)。 約6,000Gtの炭素も海洋堆積物に含まれています(Houghton、2007)。 表面海洋から中間深度および深海への炭素のフラックスの推定値は異なるが、垂直混合および有機一次生産の沈降の両方から来る(Houghton、2007)。 海洋は、過去200年間の人間のCO2排出量の唯一の正味のシンクであったと考えられており、陸上生態系は正味の排出者であった可能性が高い(Sabine et al., 2004). そうでなければ大気に入り、気候変動に寄与する炭素を捕捉して貯蔵することによって(Rogers et al.、2014)、健康な魚資源と海洋生態系は、循環的な正のフィードバックループで、海洋を保護し、海洋生物をより弾力性のあるものにする地球温暖化を緩和するの

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図3. 乱獲を終わらせるには、人と海の間の肯定的なフィードバックが必要です。

気候変動と乱獲は、海洋生態系や社会に提供される商品やサービスを危険にさらす海洋健康の低下を加速させるために協力しています。 乱獲を終わらせることは、海洋への累積的な圧力を軽減し、その回復力を高め、気候変動の影響を部分的に緩和するだろう。 現在の文献は、気候変動に対する緩和ツールとしての海洋生態系への圧力を軽減するために、漁業の現在の構造と物語を調整するための多くの可能 ら,2 0 1 7,2 0 1 8;Gainesら,2 0 1 8,2 0 1 9. ら、2 0 1 8;Gattuso e t a l., 2018).

(2018)は、IUCNカテゴリーと種の分布モデルを用いて乱獲と気候変動の絶滅リスクを調査した。 著者らは、排出シナリオが高く、漁業管理に変化がないと評価された種の60%について、非常に高い絶滅リスクを発見した。 改善された漁業管理と気候変動の緩和により、非常に高い絶滅リスクを持つ種の数は63%減少します。 Gaines et al. (2018)は、漁業管理改革を通じて乱獲を減らすことが、気候変動の激しい下であっても漁業漁獲量を増加させるかどうかを理解することに着手した。 彼らは、気候変動が魚資源に悪影響を及ぼすにもかかわらず、MSYを確実にするための漁業努力を減らすことは、過剰漁獲された資源の現在の状態に基づ 魚資源の管理と健全性を改善するための努力は、グローバルとローカルのソリューションを組み合わせた海洋ソリューションと最もよく満たされ、トレードオフ、便益とコスト、および考慮した管理措置の有効性を評価する完全に包括的な評価を優先する(Gattuso et al., 2018).

乱獲を終わらせるための政策と行動

一般的に、人々はそうすることを支払うので、魚を過剰にします。 したがって、乱獲の解決策は、そうすることが不採算にすることによってoverfishへのインセンティブを削除することです。 乱獲を終わらせるために提案した組織の枠組みを図3に示します。 私たちは、乱獲を成功させるための鍵は、人と海との間の負のフィードバックを抑えながら、正のフィードバックを促進する政策を設計し、行動を取るこ 具体的な解決策についての我々の議論は、この枠組みの中でcouchedされています。

国、地域、世界の漁業管理は完全に効果的ではない(Pitcher et al., 2009). 効果のない管理は、魚のためにレースする私たちの傾向が魚をより希少になり、時間とともにさらに困難に魚のためにレースする必要性を悪化させ、乱獲 国の管理は重要ですが、多くの魚資源が共有され、越境し、高度に渡り鳥であり、Eezと公海の両方にまたがるため、地域およびグローバルな管理も重要です。 効果のない管理の最近の例は、ブリュッセルで昨年12月のAGRIFISH評議会で提供されました。 これは、EUの釣りクォータが密室の後ろに割り当てられている毎年恒例の集まりです。 この特定の会合で、漁業大臣は、2019年の北東大西洋の科学的助言を上回る300,000tの割当に合意しました。 このような措置は、適切に管理された漁業では取られません。 明らかに、このような行動を避けることによって漁業管理を改善することは、EU(および世界中)の多くの漁業における現在の乱獲に対処するだろう。

現在、ほとんどの漁業補助金は、過剰生産量と乱獲を刺激するという点で有害である(Sumaila et al. 自然から人へ、そしてその逆への負のフィードバックを強化します。 魚資源が補助金のために部分的に枯渇するにつれて、人々に餌を与えるために利用可能な魚は減少し、人々はできるものを捕まえることがより絶望的になり、枯渇と絶望をさらに悪化させる。 さらに、漁業部門に提供される補助金のほとんどは、小規模漁業者を犠牲にして大規模な産業漁業に行く(Schuhbauer et al.,2017;図4).

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図4. 大規模な産業漁業における過剰生産能力を刺激する補助金は、乱獲につながる可能性があります。 Schuhbauerらから採用された図。 (2017).

適切かつ質の高い海洋保護区を指定することは、乱獲に取り組むための実行可能かつ効果的な戦略であり、海洋の健康に多くの補助的な利益を提 漁業活動を妨げる海洋保護区は、魚の個体群にとって重要な生息地の避難所を保護し、乱獲の可能性を減らすことができる(例えば、Afonso et al., 2011). さらに、それは破壊的な漁具から生息地を保護する(McLeod et al. ら,2 0 0 9;Greenら,2 0 0 9;Greenら,,2014),海洋の健康の全体的な生物多様性と漁業関連の指標を改善します。. その後、海洋保護区は、気候変動の緩和に直接対処する海洋健康の他の側面を改善する(Roberts et al.、2017)、具体的には、重要な生息地(サンゴ礁、海草床、昆布など)を保護することによる炭素隔離と貯蔵、および保護生息地を保護することによって海面上昇に

おわりに

乱獲と気候変動の組み合わせは、魚資源と海洋生態系にとって致命的であり、気候変動の緩和が海洋生態系の長期的な持続可能性を助け 乱獲を終わらせることで、海洋魚や生態系のより効果的な保全と持続可能な利用が可能になり、気候変動に対してより弾力的になります。

乱獲を終わらせるために搾取率を削減することは、実行可能な気候変動緩和戦略として広く議論されている。 漁業のMSYは、気候変動とともに一般的に減少すると予測されているが、一部の地域は増加に直面する(すなわち、温帯および極地)一方、他の地域は大, 2010). 漁業の歴史的な世界的な空間的拡大と海洋生態系への広範な足跡にもかかわらず(Halpern et al. ら、2 0 0 8;Swartz e t a l.、2010)、現在の漁業漁獲量は、管理、規制、およびコンプライアンスの非効率性のために不採算であると推定されている。 現在の非効率性とMSY以下での運用のために、MSYを達成するための管理の改善は、長期的な漁獲量を増加させるだけでなく、実際には気候変動が漁獲量に, 2018). 過剰に漁獲されたEUの魚資源については、これは気候変動適応戦略として管理を改善することによって漁獲量を増やすために非常に価値がある

人々から自然へ、そしてその逆への肯定的なフィードバックを強化する政策、戦略、行動を実施することは、乱獲を終わらせ、極端な気候影響からの回復 ら、2 0 1 7;Roberts e t a l., 2017). したがって、乱獲を終了することは、時間の経過とともにより多くの魚介類を提供するだけでなく、漁業部門によるCO2の排出量の削減と深海での炭素の隔離、海洋の健康と豊かな生命の強化を通じて、大気中のCO2の削減を支援することにより、魚の資源と海洋の回復力を高めることになる。

私たちとTTが原稿を書いた。 両方の著者は原稿に貢献し、提出されたバージョンを承認しました。

資金調達

資金調達組織は私たちの海です。 賞#0001/2019.

利益相反

著者らは、この研究は潜在的な利益相反と解釈される可能性のある商業的または財政的関係がない場合に行われたと宣言している。

謝辞

著者らは、この作業を可能にした財政的支援に私たちの魚に感謝したいと思います。 さらに、米国は、カナダの社会科学と人文科学研究評議会(SSHRC)によってサポートされているOceanCanadaパートナーシップに感謝します。 最後に、この原稿の最初のバージョンは、OceanCanada Partnership、ブリティッシュコロンビア大学(米国およびTT)で作業原稿としてリリースされていることに留意すべきである。

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