研究人員探索海洋掠食者為何頻繁潛入黑暗的深海
利用電子標籤和聲納數據進行的新研究表明,鯊魚和金槍魚等大型海洋掠食者經常潛入深層中深海區,與密集的生物層相互作用,以獲取食物並可能用於其他目的。這一區域對生態平衡和商業捕魚都至關重要,需要仔細研究和保護,以防止不可逆轉的破壞。
來自300 多個大型海洋掠食者標籤的數據以及船上聲納顯示了海洋黃昏區的生態重要性。如果你曾親眼目睹過鯊魚破水而出–無論是親眼所見還是在互聯網上的某個地方–那一刻雖然轉瞬即逝,但卻令人敬畏,而這只是鯊魚在海面上停留時間的一小部分。在大部分時間裡,鯊魚和其他大型海洋掠食者都消失在人們的視線之外,這不禁讓人產生疑問:它們去哪裡了?
一項新的研究表明,鯊魚、鮪魚和長咀鲉等大型掠食性魚類會出人意料地多次進入深海–尤其是位於海面以下200 公尺至1000 公尺的中深海區。研究稱,這一區域也被稱為海洋的暮光區,一直被忽視為大型掠食性物種的重要棲息地。該論文於11月6日發表在《美國國家科學院院刊》。
一項新的研究表明,鯊魚、金槍魚和長咀鲉等大型掠食性魚類對深海–尤其是海洋的黃昏區–的訪問次數令人驚訝,而黃昏區作為大型掠食性魚類的重要棲息地一直被忽視。
在伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)助理科學家卡姆林-布勞恩(Camrin Braun)的領導下,這項研究吸收了多個科研合作夥伴的大量數據。他和合著者綜合了來自電子標籤、船上聲納、地球觀測衛星和數據同化海洋模式的數據,量化了深潛對大型中上層掠食者的生態意義。他們強調,一個健康的中深海區也能為人類帶來許多益處和生態系服務。
布勞恩說:「無論你觀察哪種頂級掠食者,或者你觀察它們在全球海洋中的位置,它們都會在深海中度過一段時間。所有這些我們認為是表層海洋居民的動物,對深海的利用遠遠超過了我們之前的想像。”
科學家利用來自344 個電子標籤的數據,對北大西洋的12 個物種,包括白鯊、虎鯊、鯨鯊、黃鰭鮪、箭魚等,進行了46659 天的追蹤。
一項新的研究表明,鯊魚、金槍魚和長咀鲉等大型掠食性魚類到訪深海的次數之多令人吃驚–尤其是海洋的黃昏區,這裡一直被忽視為大型掠食性魚類的重要棲息地。圖片來源:鱈魚角近海的藍鯊/© Eric Savetsky
標籤記錄下的這些魚類的潛水模式隨後與聲納數據進行了比對,後者顯示了深散射層(DSL)的日常運動–在這一區域,大量的小魚和海洋生物密密麻麻地聚集在一起,以至於最初使用聲納的科學家誤以為該層是海底。
白天,深海層的動物棲息在中深海區。但當太陽落山時,其中許多個體,如魚類、軟體動物、甲殼類等,會游到表層水域覓食。當太陽再次出現在地平線上,將光線散射到海面上時,它們又會回到黃昏區,在那裡一直待到夜幕降臨。這種每日的節律被稱為”晝夜垂直遷移”,世界衛生組織海洋研究所的科學家們對這種模式已經研究了幾十年。
匯集數據和驚人發現
紐西蘭奧克蘭大學專門從事聲學研究的合著者和合作者愛麗絲-德拉-彭納(Alice Della Penna)說,數據集如此吻合令人驚訝。”當我們從不同的角度,從潛水和聲學的角度一起來觀察這個特定的過程時,看到一切都水到渠成,非常令人興奮”。
經過多年的數據收集和分析,這篇新論文有助於揭示與DSL相適應的捕食者(大概是為了捕食較小的獵物),以及經常偏離日常垂直遷移模式的動物,從而進一步提出疑問:如果不是為了覓食,為什麼它們潛得這麼深?
布勞恩說,有幾個物種完全符合它們下潛覓食的預期,但有些行為並不僅僅是為了覓食。例如,劍魚就像鐘錶一樣遵循”晝夜垂直遷移”模式。但也有一些”非常令人驚訝的行為偏差”,他解釋說,”比如箭魚不是潛到1500英尺,而是潛到3000或6000英尺,比我們預期的覓食行為要深得多。”
探索深潛的其他動機
這意味著它們可能出於其他原因潛入水下,而這些原因尚不完全清楚。根據這項研究,先前的工作已經指出,這些垂直運動可能是為了躲避掠食者或幫助導航。儘管存在這些異常現象,但研究中包括的所有大型物種都以這樣或那樣的方式與中上層生物發生了相互作用,研究發現,這些捕食者潛入海洋深處一個看似荒涼的地方是值得的,那裡光照不足、氣壓高、溫度接近冰點。
「鯊魚和鮪魚在演化過程中相距甚遠,感官系統截然不同。然而,這兩種魚類都發現這種行為是值得的,」世界衛生組織漁業研究所魚類生態學家、本研究共同作者西蒙-索羅爾德(Simon Thorrold)說。Thorrold 說,由於有大量魚類和生物進行這種跋涉,這些物種有可能將大量二氧化碳從海面轉移到深海,並在那裡停留數百年。
Thorrold 說:”由於暮光區對許多商業捕撈的大型物種顯然非常重要,因此這些深海生物量所提供的生態系統服務價值不菲。論文強調,保持中層海洋的完整性符合所有人的利益,在在進行捕撈或開採活動之前,進一步研究這些深海食物網非常重要。”論文指出,”正在進行的捕撈活動與中上層捕食者分佈的重疊、氣候引起的中上層生態系統的預期變化以及對中上層生物量的潛在提取”都會危及這一重要的生態系統。”
德拉彭納說:「我們發現,中層水為海洋的其他部分提供了重要支持。」如果我們在了解這些中層生態系統的運作方式之前就開始開發它們,那麼我們將面臨造成不易逆轉的破壞的巨大風險。”