鯨魚的數量曾經因捕鯨而銳減，但現在它們的數量正在回升，這揭示了這些龐然大物在地球營養循環中所扮演的關鍵角色。鯨魚不只是在海上游弋，它們還是海洋生態系的動力。透過將營養物質從深海運送到海面並跨越遙遠的距離，它們以我們剛開始了解的方式為海洋生物提供動力。 它們的遷徙將富含氮的尿液和有機物帶到了營養匱乏的熱帶水域，促進了浮游生物、魚類和珊瑚礁的生長。

鯨魚用尿液將營養物質從阿拉斯加千里迢迢運到夏威夷，為熱帶生態系和魚類的健康提供支持。 (座頭鯨母與幼鯨。）圖片來源：Martin van Aswegen，NOAA 許可證21476

鯨魚不僅體型龐大，而且在保持海洋健康方面發揮巨大作用。 當鯨魚排便時，它們將營養物質從深海運送到海面。 現在，新的研究表明，它們也透過尿液將大量養分輸送到數千英里之外的地方。

科學家在2010 年發現，鯨魚在深海覓食並在海面排泄廢物有助於海洋肥沃，促進浮游生物的生長和海洋生產力的提高。 但佛蒙特大學領導的一項新研究顯示，鯨魚還能將營養物質運送到整個海洋盆地。 當鯨魚從營養豐富、寒冷的覓食地遷移到溫暖的熱帶水域繁殖和分娩時，它們會釋放這些營養物質–主要是透過尿液，但也會透過脫落的皮膚、幼鯨的糞便、胎盤甚至鯨魚的屍體。

佛蒙特大學的生物學家喬-羅曼（Joe Roman）是這項新研究的共同負責人。氮和其他營養物質的流動對浮游植物或微小藻類的生長非常重要，它們為鯊魚和其他魚類以及許多無脊椎動物提供食物。

研究報告今天（3 月10 日）發表在Nature Communications上，據估計，包括露脊鯨、灰鯨和座頭鯨在內的大鯨魚每年向營養貧乏的熱帶和亞熱帶沿海水域輸送大約4000 噸氮。 此外，它們還提供了超過45,000 噸的有機物質。 在大規模捕鯨導致鯨魚數量銳減之前，這種營養物質的運輸量可能是現在的三倍，這說明鯨魚在海洋生態系統中曾經發揮過重要作用，而且可能再次發揮重要作用。

許多鯨魚從其夏季覓食地前往冬季繁殖地和產仔地，行程數千英里。 氮和其他元素會以尿液、屍體、胎盤、脫落的皮膚和糞便（主要來自哺乳期的幼鯨）的形式釋放出來。 北太平洋中部的座頭鯨，如圖所示，主要在阿拉斯加海岸附近覓食，並在夏威夷群島的淺水區過冬。 圖片來源：插圖：A. Boersma；文字改編自《自然-通訊》（Nature Communications）上的原始研究。

例如，數以千計的座頭鯨從阿拉斯加灣覓食的廣闊海域來到夏威夷的有限海域繁殖。 根據科學家團隊估計，在夏威夷群島座頭鯨國家海洋保護區內，鯨魚排出的營養物質–數噸尿液、皮膚、屍體和糞便–大約是當地物理力量運輸量的兩倍。

羅曼說：”我們稱它為’大鯨魚傳送帶’，或者也可以把它看作是一個漏斗，因為鯨魚的覓食範圍很大，但它們需要在一個相對封閉的空間裡尋找配偶、繁殖和分娩。起初，小鯨魚沒有精力像媽媽那樣長途跋涉。”

另外，鯨魚可能會待在沙質淺水區，因為那裡會掩蓋它們的聲音。 魯賓斯坦環境與自然資源學院的保育研究員、弗吉尼亞大學岡德環境研究所研究員羅曼說：”媽媽和新生兒一直在叫喚，保持溝通。它們不想讓虎鯨等捕食者或正在繁殖的座頭鯨雄性捕捉到這些聲音。”

羅曼說：”這意味著，散佈在廣闊海洋中的營養物質被集中到了更小的沿海和珊瑚生態系統中，就像收集樹葉為花園製作堆肥一樣。”

夏季，成年鯨魚在高緯度地區（如阿拉斯加、冰島和南極洲）覓食，大吃磷蝦和鯡魚，增肥數噸。 根據最近的研究，北太平洋座頭鯨在春季、夏季和秋季每天增加約30 磅。 它們需要這些能量來完成一段奇妙的旅程：鬚鯨不進食，洄遊數千英里到熱帶地區的冬季繁殖地。

例如，灰鯨在俄羅斯附近的覓食地和加州下加利福尼亞州一帶的繁殖地之間洄游近7000 英里。 南半球的座頭鯨從南極洲附近的覓食地到哥斯達黎加附近的交配地要洄游5000 多英里，每天要消耗掉約200 磅的體重，同時排出大量富含氮的尿素。 (冰島的一項研究表明，長鬚鯨在覓食時每天會排出250 加侖以上的尿液。人類每天的尿量不到半加侖）。

“鯨魚是世界上遷徙時間最長的哺乳動物。鯨魚是巨大的。由於體型巨大，鯨魚可以做其他動物無法做到的事情。”新研究的十位共同作者之一、非營利組織”氣候中心”（Climate Central）的海洋學家安德魯-佩辛（Andrew Pershing）說：”它們在不同的尺度上生活。” 這超酷，改變了我們對海洋生態系統的看法。 我們不認為人類以外的動物會對地球產生影響，但鯨魚確實會。 “

潘興說：”在十九世紀工業化捕鯨開始之前，營養物質的輸入量會”大得多，這種影響也會大得多”。 此外，藍鯨–地球上有史以來最大的動物–的營養物質輸入量尚不清楚，也沒有被納入新研究的主要計算中。

在南大洋，藍鯨的數量在經歷了20 世紀的大量捕殺後仍然大大減少。佩爾辛說：” 我們對它們的一些基本情況並不了解，比如它們的繁殖地在哪裡。藍鯨和座頭鯨都曾因捕獵而數量銳減，但經過數十年協調一致的保護努力，一些座頭鯨和其他鯨魚的數量正在回升。”

喬羅曼說：”很多人認為植物是地球之肺，吸收二氧化碳，排出氧氣。 海鳥將海洋中的氮和磷隨糞便運到陸地上，增加了島嶼上植物的密度。動物構成了地球的循環系統–鯨魚就是一個極端的例子。”

編譯自/ ScitechDaily