鱼类的年轮提供了数十年来气候波动的线索

你后院的一棵大树可以揭示有关地球过去气候的故事。树干上的同心环除了表明树的年龄外，还揭示了树生命中每一年相应的天气状况。

但年轮并非树木所独有。在鱼类微小耳骨中发现的类似环提供了有关气候变化对陆地和海洋影响的线索。

亚利桑那大学树木年轮研究实验室的树木年代学副教授布莱恩·布莱克(BryanBlack)一直在将树木年轮测年技术应用于所谓的“鱼环”，以了解数十年来环境变化如何影响鱼类的生长和生产力。

在本次问答中，布莱克讨论了他用来研究鱼耳骨或耳石生长增量的技术;耳石与气候变化之间的相关性;以及鱼环测年技术如何与树木年轮测年技术相媲美。

您是如何对研究鱼类生长环产生兴趣的?

Black：一个偶然的机会，我知道了这个研究领域的存在。完成博士学位后。我专攻阿巴拉契亚森林生态学，偶然看到俄勒冈州立大学哈特菲尔德海洋科学中心的一则广告，正在寻找对鱼类进行生长增量分析的人。我不知道鱼的寿命很长，而且形成了环。但我对这个想法很感兴趣。作为一名树木年轮科学家，我认为我可以结合用于分析树木生长增量的技术来解决海洋系统中的问题，类似于我们在陆地系统中解决的问题。

在了解气候变化方面，树木的年轮与鱼类的年轮有何不同?

我可以回顾一下树木年轮研究实验室的成立。该实验室的创始人AEDouglass发明了“交叉约会”技术。由于气候每年都在变化，它会导致特定物种和地点的所有树木同步生长。例如，在西南地区，降雨强烈影响生长，树木在潮湿的年份形成宽环，在干燥的年份形成狭窄的环。由于气候每年都在变化，导致树木之间形成特定时间的同步生长条形码。

交叉约会是匹配这些增长条形码的过程。它确保正确识别每个环的日历年份，因为有时树木不会在其圆周上形成一个完整的环。如果您在没有形成环的地方对树进行采样，您将不知道您是否只是进行了简单的环计数。但通过对整堆树木进行采样并比较生长模式，您会立即知道年轮是否被遗漏。

将树木年轮技术引入海洋系统的基本想法是了解我们是否可以对这些鱼类进行交叉年代测定以建立几十年前的年代表;整合不同鱼类的年表;并将年表与海洋温度和盐度等环境数据进行比较，告诉我们鱼类如何应对世界海洋的气候变化。

有了这些鱼类耳石，我们就有了一条捷径，可以准确地了解鱼类在海洋系统中的生长历史，并研究其与气候变化的关系。它还可以帮助消除人类对海洋系统的影响。

您喜欢研究某种鱼类吗?您如何收集样本?

证明这一概念的主要事情之一是选择范围不大且不洄游的鱼种。它还需要是每年都有生长增量的物种。就像树木一样，您希望鱼类生活在有一些季节性变化的环境中，例如寒冷和温暖的季节，这会引起耳石生长的差异，从而表现为每年的带状模式。我们确实有几个候选者，并选择了一种来自北太平洋的石斑鱼，这种石斑鱼往往有一个紧凑的栖息地。这种石斑鱼，即裂鼻石斑鱼，也以寿命长而闻名，并且每年都会形成清晰可见的增量。

许多石斑鱼品种都来自名为Sebastes的多种鱼类，具有重要的经济意义并支持有价值的渔业。因此，国家海洋和大气管理局负责石斑鱼物种的管理，并定期对其生物参数进行调查。收集漂浮在鱼头上的豌豆大小的耳石，并估计每条鱼的年龄。

我们在美国西海岸收集了石斑鱼耳石，这些石斑鱼的耳石可以追溯到20世纪70年代，并被用于简单的环计数来估计这些鱼的年龄。我可以使用这些耳石来提取增量宽度中的下一级信息，以用于交叉约会和开发生长年表。事实上，全国各地有数以百万计的不同物种的存档耳石已准备好用于此目的。

未来您还希望了解有关耳石的哪些知识?

我研究鱼类年表已有20年了。欧洲、澳大利亚、美国和加拿大有一个鱼类年表网络，我们可以通过该网络研究这些年表的共同点，以及它们告诉我们有关大范围气候驱动因素的信息。我们甚至可以将海洋中的鱼类年表与陆地上的树木年轮年表进行比较，以显示大范围的大气模式如何同时影响海洋和陆地环境。

目前，我们还与澳大利亚的合作者合作，进行跨太平洋年表比较，以了解气候，特别是海洋热浪如何影响鱼类的生长，并将受到渔业严重捕捞的鱼类种群的反应与遭受渔业严重捕捞的鱼类种群的反应进行比较。没有被严重剥削。我们希望更多地了解鱼类种群如何应对极端气候事件和大量捕捞的历史。