研究發現企鵝的糞便對海洋生態健康非常重要
像鬚鯨這樣的大型海洋哺乳動物在其海洋環境中的鐵循環中發揮了巨大的作用,直接幫助促進浮游植物的生長和大氣中的碳封存。現在,科學家們首次發現了一種更小的動物,它的消化系統也同樣強大,每年向南大洋的表層水域輸送超過一百萬磅的鐵,幫助這些重要的植物浮游生物茁壯成長。
由安達盧西亞海洋科學研究所(ICMAN)的Oleg Belyaev領導的一個研究小組發現,世界上的鳳頭企鵝(Pygoscelis antarctica)每年通過其鳥糞(它們排泄物積累的產物)向南極水域返回超過574噸的關鍵金屬元素。
這是第一次研究這些鳥類在鐵循環中的巨大作用,它強調了生態系統的微妙的相互聯繫。研究人員認為,儘管企鵝為維持海洋健康做了大量工作,但自20世紀80年代以來,它們的數量已經減少了一半,導致只有一半的營養物質流回大海。
研究人員研究的一個菌落和它的鳥糞
鳳頭企鵝佔據了南極半島和南大西洋島嶼上的偏遠和崎嶇地區。為了測量鳥類的鐵輸出量,研究人員用無人機繪製了殖民地地圖,並對島上的一個該種類企鵝棲息地的糞便量進行了測量。進一步的化學分析顯示,鳥糞中的鐵濃度很高,每克約為3毫克。
企鵝以產生大量的排泄物而聞名,以至於從太空中都可以看到。鐵對南大洋至關重要;它為包括磷蝦在內的許多物種提供浮游植物的營養。南極磷蝦,可以產生數以萬億計的蝦群,構成了企鵝飲食的重要部分。由於它們產生的大量鳥糞返回到海洋中,為生命週期提供了一個容易獲得的鐵源。
南大洋中上層地區的鐵回收和淨初級生產的刺激
鐵在碳捕獲方面也起著關鍵作用,因為豐富的光合作用浮游植物為南大洋提供了從大氣中吸收二氧化碳的能力。這個海洋可能只佔地球的6%,但它有助於調節全球氣候,並將捕獲的碳儲存在其深海匯中。
這項研究也為更多研究其他企鵝物種在這個重要循環中的作用打開了大門。頰帶企鵝與其他兩個物種密切相關,即白眉企鵝和阿德利企鵝,它們的食物也富含磷蝦。在世界自然保護聯盟的物種名單上,帶羽冠是最不值得關注的物種,而其他物種的數量要少得多,由於它們的數量在減少,現在已接近瀕危。
雖然能站在30英寸(76厘米)高、體重超過11磅(5公斤)的帽帶企鵝仍有約342萬隻,但這是它們40年前數量的一半。這種下降被認為與氣候變化有關,因為氣候變化正在影響所有重要的磷蝦的分佈和生物量。早期的一項研究認為這種物種是”海洋哨兵”,因為這些鳥類作為環境變化的指標發揮著作用。
研究人員希望他們的研究有助於提高人們對企鵝在維持其棲息地周圍水域的生命方面所產生的直接生態影響的認識。
這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。