太平洋黑鮪(Thunnus orientalis)為大型魚類，具有高度洄游性以及複雜的洄游生活史，廣泛分布於整個北太平洋海域，過去甚至有在南太平洋被漁獲的紀錄。根據過去學者所建構的黑鮪洄游生活史，不滿1歲的稚魚和幼魚，會在日本近海周圍、西北太平洋海域成長；1至2歲，部分幼魚會開始洄游至美國加州及墨西哥西岸，在東太平洋海域生活數年不等。性成熟之後的成魚會洄游至西太平洋一帶，陸續在菲律賓東北方、臺灣東部、琉球群島、日本九州南方及日本海等海域產卵。
耳石的化學元素組成能夠反映魚類所處之外在水域環境的化學元素濃度變化，因此目前已經成為探討黑鮪洄游生活史的重要工具。美國科學家Rooker所屬的研究團隊，近年與日本、臺灣學者合作進行了一項跨國的學術研究，利用黑鮪成魚耳石的化學元素組成來建構地理化學年表(geochemical chronologies)：測定耳石從核心到邊緣每個固定時間點位置的化學元素，分別做出鋰、鎂、錳、鋅、鍶、鋇與鈣元素比值的時序列變化圖，再以圖中的轉折點(changepoints)探討黑鮪在稚魚、幼魚時期，從西北太平洋及日本海沿海的產卵場洄游至近海水域的時間點。
結果顯示，利用鎂鈣比、錳鈣比及鍶鈣比這3種標記的轉折點，可以反映出黑鮪4至6個月期間從沿海到近海的移動過程：轉折點最早約在日齡90天開始出現，在日齡150至200天之間變化最為明顯，這反映出多數黑鮪在夏季到秋季，由一開始離岸較近的哺育場移動至西太平洋的黑潮流域。這個結果也和過去標識放流研究中，黑鮪在夏季秋季於黑潮水域中生活的結果相符。然而，大約在6個月(約日齡200天)之後，這3種標記就不再出現明顯的轉折點。其中鎂、錳元素除了因為海水中含量較低且相對穩定之外，黑鮪自身成長的生理機制影響也會大於環境影響；而鍶元素則因為海水中含量甚豐且因水溫較高等因素，在6至8個月期間，只能觀察到鍶鈣比明顯上升的現象。
至於鋇元素則屬於陸源性，通常只有在湧升流發生的水域，才會觀察到鋇鈣比明顯上升的現象。黑鮪生活史中可能經歷明顯湧升流的水域有二，分別為西北太平洋的黑潮親潮匯流(Kuroshio-Oyashio Transition Zone，KOTZ) 水域，以及東太平洋的加利福尼亞洋流大海洋生態系(California Current Large Marine Ecosystem，CCLME)水域(圖1)。KOTZ水域由於冷暖洋流交會、洋流與沿岸流或海岸地形相互擾動等因素，會造成湧升流。CCLME水域除了有強勁的洋流之外，更因為有穩定的風場將表層的水體帶離海岸，持續促使底層的海水往上層補充移動，形成最具生產力的東部邊界湧升流生態系統之一。大多數黑鮪的鋇鈣比在12個月時會出現一個明顯的高點，這是幼魚進入KOTZ水域所導致，部分樣本在14至18個月之間會出現另一個明顯高點，則是黑鮪洄游至東太平洋CCLME水域的證據。兩個高點之間的時間差，即代表黑鮪幼魚從西北太平洋洄游到東太平洋所花費的時間，約在2到6個月之間，過去標識放流研究結果曾有花費2.5個月的紀錄。
圖1、黑鮪生活史中可能經歷明顯湧升流的水域，分別為西北太平洋的黑潮親潮匯流(Kuroshio-Oyashio Transition Zone，KOTZ) 水域，以及東太平洋的加利福尼亞洋流大海洋生態系(California Current Large Marine Ecosystem，CCLME)水域，網狀區域為黑鮪的西北太平洋(南西諸島)產卵場及日本海產卵場(修改自Shiao et al., 2021)
然而，究竟有多少比例的黑鮪會洄游到東太平洋生活？國立臺灣大學蕭仁傑老師研究團隊近年關於耳石穩定性碳同位素的研究結果顯示，在CCLME水域生活能夠有效提高耳石中的δ13Cotoltih值，因此δ13Cotoltih值可以被用來區隔洄游生活史中涵蓋東太平洋的洄游黑鮪(migrants)以及始終停留在西北太平洋生活的定居黑鮪 (residents)，而二者所佔的比例分別為69%與31%。此外，同步分析160尾黑鮪肌肉組織中的穩定性氮同位素δ15Nmuscle後，則發現只有7%的黑鮪是直接由東太平洋洄游至西北太平洋海域產卵，高達93%的黑鮪在產卵前會先在西太平洋海域生活一段時間。過去也曾有研究顯示，migrants較傾向利用日本海產卵。畢竟跨洋區的洄游是一種消耗大量能量的行為，在產卵前先在西太平洋海域生活預作準備，或是選擇距離較近的產卵場，都是很合理的生殖策略選擇。
黑鮪是臺灣近海鮪延繩釣漁業重要的目標魚種，每年4到6月鮪魚季盛產的黑鮪、黃鰭鮪也帶動了地方旅遊觀光產業。我國作為利用黑鮪漁業資源的國家之一，有必要持續投入研究能量，為黑鮪漁業資源的永續利用貢獻心力。本所目前每年都會從南方澳漁港蒐集約600對的黑鮪成魚耳石樣本進行研究(如圖2)，並透過學術合作方式分享資料給相關學者使用。相信隨著日後更多黑鮪耳石研究成果的發表，將有助於釐清黑鮪的洄游生活史，也才能夠建構發展更合理妥適的資源評估模式，並擬定妥適的漁業管理措施。 
圖2、太平洋黑鮪耳石(矢狀石)橫切面 (羅方君、金建邦提供)
參考文獻
Rooker, J. R., Wells, R. J., Block, B. A., Liu, H., Baumann, H., Chiang, W. C., ... & Shiao, J. C. (2021). Natal origin and age-specific egress of Pacific bluefin tuna from coastal nurseries revealed with geochemical markers. Scientific reports, 11(1), 1-13.
Shiao, J. C., Hsu, J., Cheng, C. C., Tsai, W. Y., Lu, H. B., Tanaka, Y., & Wang, P. L. (2021). Contribution rates of different spawning and feeding grounds to adult Pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis) in the northwestern Pacific Ocean. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 169, 103453.