1497年，当约翰·卡伯特（John Cabot）在纽芬兰海岸泊船时，船员报告说，只需把水桶浸没在水中就可以捕获到鳕鱼。几个世纪以来，大浅滩（纽芬兰岛东南大西洋浅滩）一直盛产这种鱼类，甚至在1950年代引进了现代化捕捞方式之后，也没有对这种鱼的繁殖造成多大损失。
到了1992年，大浅滩鳕鱼种群的数量开始锐减，导致了40000名渔民失业。然而渔业生态学家早就警告说，过度捕捞将会加速导致鳕鱼的消亡。但人们把他们的警告当成耳旁风，部分原因在于以前对鳕鱼遭受灭顶之灾的预测并不准确。现在，渔业生态学家正在想方设法证明灾难将再次来临，以免空喊“狼来了”。
预测海洋本身也并不容易――海洋幅员辽阔，而且蕴含着许多未知因素，这就需要建立一个模型模拟海洋的生态系统。威斯康星大学麦迪逊分校的史蒂文·卡彭特（Steven Carpenter）博士及同事想到了一个办法：利用湖泊――湖泊是研究海洋生态变化的理想场所。湖泊面积小，随着生态系统的发展，里面会因此产生清晰的界限。从2008年中期，卡彭特的研究小组一直在观测威斯康星州境内6个湖泊的生态变化状况，希望弄清楚生态系统如何从一种状态突然转化成另一种状态的。
正如研究人员所预料的，他们发现由于水体的富营养化，使这些湖泊的水质发生了变化，从清澈状态转变为水华状态（淡水或海洋生态系统中微生物迅速增长的现象），而且变化得很快。当湖水清澈时，水中往往鱼儿成群，而当水华覆盖湖面的时候，鱼及其他水生动物都消失了。那么什么信号可以预示着这样的转变即将来临呢？到目前为止，卡彭特的研究小组认为，观察湖泊中鱼类和浮游生物种群的特征（变异性、分布偏度和自相关性）是否发生变化，可以预测水华是否会茂盛。
但遗憾的是，这对于预算不多的环境项目经理来说不太适用，因为他们不能连续地监视整个生态系统。然而，荷兰瓦格宁根大学的马腾·谢弗（Marten Scheffer）博士的研究表明，他们或许没必要这么做。谢弗的实验室里摆满了装有湖泊水样的瓶子，瓶子里充满了浮游生物。运用适当的统计技术来观测这些水样似乎是一项代价不高的工作，同样可以解释相应湖水的变化情况。
湖水的变化方式特别有趣：这种变化显示出一种所谓的“滞后”效应。这意味着水体从清澈到富营养化，直至整个生态系统突然被毁；然后，一个由藻类植物占上风的状态出现了。然而要想恢复水体的生态环境，仅仅把水体的富营养化恢复到与变化前的状态是不够的，必须将其恢复到相当久远的过去，即湖水清澈时的生态系统。
这有助于解释下列情况：尽管已经进行了15年的保护，大浅滩的鳕鱼却仍未恢复到以前的状态。尽管导致鳕鱼数量锐减的首要原因是过度捕捞，而不是水体中的富营养化，但是那里的水族可能已经习惯于一个稳定的新状态，要想迫使它们脱离这种状态，也许不会那么容易。
资料来源 The Economist
责任编辑 绍 衡