对海洋而言，气候变化可能比对陆地发挥更重要的作用，因为许多海洋物种对温度变化非常敏感。
我们能够对海洋产生最快速、最直接积极影响的领域，是栖息地丧失和过度开发。
通过提供长期、准确的鱼类种群数据，我们能够就保护和管理策略做出明智决策，从而帮助保护和恢复水生生态系统的生物多样性。
想象一下，你登上一辆即将冲下悬崖的公交车，而且你知道司机视力有部分缺陷。遗憾的是，这正是当前局势的写照。人类已经承认，我们是地球历史上第六次大灭绝的主要推动者。尽管我们知道自己是这一现象的推动者，但全球应对措施仍然不足。
联合国将生物多样性丧失视为21世纪最紧迫的挑战之一，与气候变化并列，且与其紧密相连。
为什么生物多样性很重要？
所谓“生态系统服务”，例如粮食生产或沿海地区抵御风暴的保护作用，在很大程度上都依赖生物多样性。我们种植的作物需要昆虫授粉，我们食用的鱼类需要庇护所和食物才能生长，珊瑚礁则需要不同种类的鱼来抵御捕食者。每当一个物种从生态系统中消失，一个或多个物种都可能受到影响。这就是为什么生物多样性丧失还会加速物种灭绝，其方式是引发连锁反应。
预测显示，取决于未来全球排放情况，到2050年我们将丧失6%至10%的全球生物多样性，并且到2100年最高可达27%。这意味着约一百万个物种面临灭绝，其中许多是我们直接依赖的。你现在可能会自问：人类是否也是那约一百万个正面临灭绝的物种之一？
未来二十年所采取的措施将具有决定性意义。
是什么导致了这一状况，我们又能做些什么？
政府间生物多样性和生态系统服务科学政策平台（IPBES）报告指出，导致生物多样性丧失的五大主要原因，按重要性排序如下：
1.土地和海洋利用的变化（栖息地丧失）
2. 对生物的直接开发利用
3.气候变化
4.污染
5.入侵外来物种
对海洋而言，气候变化可能比对陆地发挥更重要的作用，因为许多物种对温度变化非常敏感；但我们能够产生最快速、最直接积极影响的领域，是栖息地丧失和过度开发。减少排放是重要一步，但如果我们能确保海洋物种在气温上升时拥有健康的栖息地，就能为它们提供更好的生存机会。遗憾的是，对海洋中生命分布的认识不足，是阻碍恢复其生物多样性和健康的一大障碍。
我们正在为此做些什么？
如今，海洋中正开展大量项目。其中一些对生物多样性产生更负面的影响，例如填海造地或疏浚；另一些则致力于产生积极影响，例如通过海洋保护区和政策开展生态系统恢复与保护。
要高效地保护和恢复海洋生物多样性，就必须了解正在发生的情况，而这在海洋生物多样性研究中是一项挑战。统一监测方案和数据分析方法，对于确保数据在不同时间和不同地点保持一致和可比，至关重要。这是促进有效海洋保护、并为决策者提供关于最佳实践和应采取措施的宝贵信息的唯一途径。如果我们没有这些信息，我们就如同那辆公交车上的乘客，正冲向悬崖，而司机视力有部分缺陷。
用于监测鱼类生物多样性的方法有哪些？
目视调查
如今，监测海洋生物多样性最传统的方法是 目视调查。具体做法是 潜水员在水中游动，计数鱼类或进行拍摄，然后通过视频识别它们。该方法能够提供鱼类种群丰度、分布和多样性的信息。不过，它耗时较长，且需要熟练的观察人员，而这类人员并非随处可得，也不适用于所有项目。该方法成本高昂，难以扩大规模，并且在两次调查之间会遗漏大量有价值的信息。此外，它还可能引发“潘多拉魔盒”效应，即观察者的存在会影响其所要监测的对象。
渔业调查
渔业调查常用于获取商业鱼类物种的生物量和多样性数据。它们可提供有关这些鱼类种群的体长、年龄和精确生物量的信息。不过，这种方法存在偏差，倾向于捕获较大且更易捕捞的鱼类，会对非目标物种产生负面影响，可能破坏生态系统，并且被认为是最具侵入性的监测方式，因为网中捕获的大多数鱼都会死亡。此类数据可来自专业调查船，也可来自自愿参与的休闲渔业和商业渔业，因为它们必须报告其渔获情况。结果的可靠性直接取决于提交报告者的诚信。
被动声学传感器
被动声学传感器记录珊瑚礁或其他水生环境的环境噪声。录制的音频通过人工智能（AI）处理，以识别并量化传感器附近存在的部分物种。可识别的物种包括大多数海洋哺乳动物、部分鱼类以及海胆等其他类型的动物。该方法能够以相对较低的成本提供生物丰度、分布和行为的信息。然而，其准确性有限，尤其是在环境噪声较大或海底地形复杂的区域；此外，它只能识别在发出声音的物种。
环境DNA
环境DNA（eDNA）指生物释放到环境中的遗传物质，无需直接观察或捕获即可检测和识别物种。这种非侵入性方法可全面反映物种丰富度的概况。然而，它并非定量方法，需要专门的设备和专业知识，且成本高昂。
此外，将该方法用于鱼类丰富度调查时还存在一些挑战。需要采集大量水样，而且无法确定是否能代表所有物种，因为不同鱼类释放的DNA量各不相同。另外，水中采集的DNA可能长达三个月，具体取决于可降解DNA的环境因素，如紫外线、温度、pH值，或其他可能与DNA结合的分子的存在。在这数周或数月中，DNA会随洋流迁移，因此，某个E-DNA样本中出现的鱼类，其DNA可能已在数百公里之外丢失；反之，一条鱼可能就在附近，但其DNA已漂流到很远的地方。
诱饵鱼类相机
诱饵鱼类相机，顾名思义，是一种通过在相机前放置诱饵来吸引鱼类的系统。相机通常会连续记录数小时。与目视调查相比，它所需人力较少，属非侵入性方法，并可消除潜水员的主观偏差，因此适用于潜水员无法到达的偏远地区。然而，其数据采集时间较短，且结果可能因添加食物和光线而产生偏差。只有被所用特定类型诱饵吸引的鱼类才会来到相机前取食。在较长时间内仍需定期现场监测，且采样区域取决于水流方向和流速。
运行中的AI相机系统
运行中的AI相机系统是一种识别鱼类物种的水下监测系统。这是一种非侵入性方法，利用AI和具备自清洁功能的相机全天候收集数据，提供长期监测和引人关注的图像。由于可采用太阳能供电，它能在偏远地区运行。该技术消除了人为偏差，并能随时间和空间精确量化对鱼类生物多样性的任何影响。
总体而言，这些方法各有优缺点。尽管如此，显然监测在空间和时间能力以及量化方面仍存在一些不足。正如公交车司机需要的那样，我们需要清晰掌握海洋环境中生物多样性的状况和演变，才能避免最糟糕的结果；而就此而言，传统监测方法并不充分。幸运的是，技术进步正在迅速到来，影像与AI的应用标志着水下监测的转折点。
Stream Ocean AG是UpLink沿海旅游挑战赛的获奖者，已开发出首个水下相机系统，该系统可实现相机自主供电、接入互联网，并利用AI实现实时海洋生物监测。该水下视频监测系统提供有关鱼类种群及其变化的数据，并通过在线平台提供全天候（24/7）的数据和视频访问。该系统有潜力彻底改变我们监测和管理鱼类种群的方式，并有助于确保海洋生态系统的长期可持续性。通过提供长期、准确的鱼类种群数据，我们能够就保护和管理策略做出明智决策，从而帮助保护和恢复水生生态系统的生物多样性。
只有让公交车司机对局势有更清晰的认识，我们才能走上正确的道路，避开悬崖。
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