几十年来，人们一直想知道为什么美国西海岸的数百万只远洋红蟹(也称为金枪鱼蟹)有时会被冲上岸。新的研究表明，非典型的洋流，而不是异常的温度，很可能将它们从下加利福尼亚州附近的栖息地带上来。
除了这一发现，科学家们还创建了一个海水流量指数，可以帮助研究人员和管理人员检测异常年份。
这项发表在湖沼学和海洋学杂志上的新研究始于 2018 年主要作者梅根·西米诺 (Megan Cimino) 在前往她位于蒙特雷的办公室途中骑自行车经过搁浅的远洋红蟹之后。 Cimino 是美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的生物海洋学家和加州大学圣克鲁斯分校通过海洋科学研究所渔业合作计划，几年前在她在南加州长大的地方附近目睹了一次不同的搁浅。
“当时，我不知道红蟹是什么，发生了什么，它们为什么会在那里，”她说。“但很明显，海洋中正在发生一些不同的事情——一些不寻常的事情。”
她向同事提出了这个问题，实验室决定深入研究这些看似随机的现象背后的机制。
该小组花了数月时间汇编有关螃蟹及其记录范围的数据。他们搜索了海洋研究调查、遥控车辆的视频数据、公民科学计划，甚至是 Twitter 等在线媒体。
整合不同的数据类型被证明具有挑战性，但最终团队对 1950 年至 2019 年的物种范围和搁浅有了清晰的认识。
将这些数据与温度和洋流运动等海洋条件进行比较，科学家们发现，红蟹在正常范围之外的出现与从下加利福尼亚州流向加利福尼亚州中部的海水量有关。这一发现支持强流作为螃蟹存在的关键指标，而不是另一个主要假设——海洋热浪和厄尔尼诺事件带来的温水导致了螃蟹的出现。
为了研究洋流，研究人员使用了加州洋流系统的区域海洋模型，该模型由加州大学圣克鲁斯分校海洋建模小组的研究人员开发。
“你正在做的是将示踪剂——你可以把它想象成一种染料——放入海洋的特定部分，然后让模型及时逆向运行，看看它是从哪里来的，”物理海洋学家迈克尔·雅克克斯说。与 NOAA 和加州大学圣克鲁斯分校有双重隶属关系。
基于这些示踪剂实验，该团队创建了“南部源水指数”(SSWI)，该指数显示了加州中部海岸有多少来自美墨边境以南的水。
“正是这条水路孕育了这些不寻常的物种，”美国国家海洋和大气管理局和夏威夷大学马诺阿分校的渔业海洋学家瑞安·里卡切夫斯基 (Ryan Rykaczewski) 说。“不仅仅是远洋红蟹，尽管它们可能是我们在海岸上看到的最显眼的物种。”
红蟹吸引了公众的兴趣，是许多其他物种的重要食物来源。这些因素使它们成为一个很好的研究对象，但它们并不是潮流带来的唯一东西。它们代表了一个更大的现象，研究人员可以使用 SSWI 来更好地理解。
“该指数可以用作一种预警系统，了解当年的海洋状况，以及我们是否预计北部地区会出现南部物种，”西米诺说。“这可以帮助我们对兼捕或不同渔业进行规划和管理，并给出预期。”
随着气候变化增加海洋条件的可变性，物种的位置将开始发生变化。知道在哪里寻找特定生物有助于研究人员进行更准确的观察和种群估计。
Rykaczewski 说：“我们可以回去查看源水指数，并将其用作沿海物种组成将如何变化的预测工具。”“这可能有助于我们进行生态系统管理。”
在理解气候变化时，电流变化的方式是一个经常被忽视的难题。科学家们现在正在测试南部源水指数是否对其敏感。
Rykaczewski 说：“我们对温度和氧气等因素的变化进行了很多思考，但更广泛的北太平洋不同地点的水域贡献的变化对于理解气候变化也非常重要。”
远洋红蟹的运动只是此类研究实际应用的一个例子。
“我认为非常非常重要的是，当我们考虑气候变化时，我们不只是考虑'温暖的温度等于某种反应'，我们真的试图深入研究机制，”Jacox 说。
通过对红蟹的案例研究和南部源水指数的创建，研究人员现在有了另一种工具来做到这一点。
