科学家使用无人机追踪加州海滩上的白鲨

预计今天海滩多云，可能有鲨鱼。至少，这是加州大学圣巴巴拉分校的研究人员希望能够提供的预测。他们正在领导一个项目来预测大白鲨出现在海滩附近的时间和地点。

我们的目标是开发预测工具，帮助预测一年中的哪些时间、一天中的哪些时间或哪些海洋条件可能或多或少有鲨鱼出没。研究小组着手了解哪些精细因素会影响鲨鱼在各个生命阶段的行为。加州大学圣巴巴拉分校生态、进化和海洋生物学系教授道格拉斯·麦考利说：“预测鲨鱼何时出现是鲨鱼科学的一个圣杯。” “但即使是初步的见解也可以帮助我们做出更好的决定：今天适合冲浪还是沙滩排球？”

截至目前，鲨鱼的存在仍然很难预测。但在《科学》杂志上发表的一份报告中分享了实现这一目标的一些初步步骤。海洋生态进展系列在加利福尼亚州卡平特里亚的帕达罗海滩进行了为期两年的研究后，主要作者麦考利和他的团队使用空中无人机观察鲨鱼的存在如何随不同海洋条件而变化。他们发现，水温、季节和一天中的时间似乎与海岸附近的鲨鱼密度最相关。这些见解可能有助于为鲨鱼保护和海滩游客的安全提供信息。

鲨鱼的时间表

自然界中的一些事情很容易预测：潮汐的涨落、蝉的出现、秋天树叶的变化。但白鲨的运动却很艰难。

许多因素都会影响像鲨鱼这样复杂而聪明的动物的决策，尤其是在海洋这样动态的环境中。鲨鱼出现的地点取决于它们的生命阶段、食物行为、海洋条件以及与气候变化相关的长期模式。

来组装他们的，团队使用了计算海滩附近白鲨的数量，然后尽可能多地测量海洋的其他特征。这包括时间因素（例如一天中的时间和季节）以及物理特征（例如涌浪和波浪高度、水能见度、表面和海底温度）。他们还考虑了生物因素，例如水中浮游生物的数量（这些鲨鱼所依赖的食物网的肥力的代表）。

该项目的无人机方面相对新颖。多年来，该组织使用了各种方法来统计鲨鱼数量：让潜水员在鲨鱼游过时对它们进行计数，通过声纳对鲨鱼进行计数，并用标签标记它们。但在这项研究中，该团队派出一架无人机在冲浪线外沿着预先编程的一英里飞行路线飞行。 “这种方法的优点之一是你可以在这些调查中覆盖很多地方，而且因为鲨鱼不知道头顶上有无人机，所以它们更容易计数，”合著者解释道尼尔·内森，加州大学圣巴巴拉分校贝尼奥夫海洋科学实验室的项目科学家。 “缺点是你只能对海洋的表层进行成像。”

为了填补这些盲点，加州大学圣巴巴拉分校的研究人员一直在与克里斯·洛教授位于加州州立大学长滩分校的鲨鱼实验室的专家合作。劳的团队多年来一直研究该地区的白鲨，通过标记工作和声学浮标提供额外的数据流。将这些视觉和听觉数据配对更好地了解这些人口模式随时间的变化，但它不是这项特定研究的一部分。

最后，作者将鲨鱼目击事件和海洋学因素与数学模型结合起来，看看哪种变量组合最能预测任意一天海滩上的鲨鱼数量。

适合小鲨鱼的温暖水域

海洋温度和一年中的时间是与鲨鱼出现的地点和时间密切相关的极少数因素。白鲨实际上是温血动物。他们可以让自己的核心比周围的水稍微温暖一些。但它们仍然会变冷，尤其是较小的，它们散热得更快。研究人员发现，体型较小的白鲨往往会避开靠近海底的较低温度，而更容易被较温暖的表层海水所吸引。

夏季鲨鱼的数量也显着增加，这与温度的发现非常吻合。尽管如此，即使在 11 月和 12 月，他们仍然观察到了一些青少年。在此之前，研究人员曾认为这些年轻人会前往南方温暖的地方过冬。

卡平特里亚的大多数个体都是幼鲨，这表明该海滩是小白鲨的重要栖息地。但那里也有一些年长的鲨鱼。最大的鲨鱼长达 15 英尺。

下午晚些时候，无人机在水面附近发现了更多鲨鱼。这可能又是因为它们正试图在这些温暖的地表水中取暖。内森说：“与深​​水相比，在太阳一整天都温暖之后，[表面]对这些鲨鱼来说就像一个按摩浴缸。”这片海洋也是我们喜欢玩耍、游泳和冲浪的地方。他补充说，在冲浪点看到的鲨鱼是在更远的海域看到的鲨鱼的八倍。

共享海浪

现在是提醒大家的好时机，自 1950 年以来，加州人民平均每年仅经历三起“鲨鱼事件”。加州鱼类和野生动物部定义一个事件“任何有记录的鲨鱼接近并接触水中人的案例”。事实证明，鲨鱼是很好的邻居。

麦考利在南加州的海滩长大，但他不记得在他年轻的几十年里，从岸边或水中见过一条鲨鱼。一天内瞥见 10 到 15 次是很受欢迎的景象；这意味着该州的野生动物正在恢复。

几十年来，白鲨种群以及海鸟和海洋哺乳动物都受到刺网的严重打击。该州已慢慢淘汰多种类型的刺网，目前正在考虑取消最后一种允许使用的刺网。这些政策变化以及对海洋哺乳动物的额外保护为修复我们的沿海生态系统做出了很大贡献。麦考利说：“一代人之后，当我送孩子们去卡平特里亚冲浪营的第一天，看到冲浪线外的小鲨鱼鳍时，我感到非常震惊。”

加州人深知寻找安全方式与野生动物分享共同家园的重要性。冲浪中发生的事情类似于我们如何利用科学与陆地上的掠食者（如山狮或熊）共存。麦考利说：“目前共存状况基本上进展顺利，因为这些海滩上的人们似乎对鲨鱼更感兴趣，反之亦然。”

事实上，这个项目最令人兴奋的事情之一就是与社区的合作。 “每个人都对在海滩上驾驶无人机的科学家感到好奇，”SharkEye 无人机首席飞行员和研究合著者萨曼莎·姆拉乔夫 (Samantha Mladjov) 说。 “每个人都想知道的一件事是，‘你看到了什么：今天外面有很多鲨鱼吗？我应该去冲浪还是跑步？’”

由于兴趣和好奇心，团队很快启动了一个自动文本通知系统，实时分享当天的调查结果。 “我们认为数据能够赋予我们力量，帮助我们做出更安全、更明智的决策，”内森说。 “我们这个项目的目标是提供数据，帮助人们更加热爱海洋。它可以帮助他们更好地了解海洋，感受海洋并变得更安全，尽管与鲨鱼发生事故的可能性非常低。”

该团队欢迎社区成员在 SharkEye.org 上查看实时数据，并注册接收鲨鱼调查计划的免费文本通知。麦考利和内森还鼓励人们关注当前有关刺网渔业改革的对话，这可以增加我们海滩和海岸野生动物恢复的势头。

更多信息：DJ McCauley 等人，时间和海洋因素对南加州聚集地的两种体型大小的白鲨有不同的影响，海洋生态进展系列（2024）。DOI：10.3354/meps14680