藍鯨和其他Baleen鯨魚曾經在地球海洋中充斥著海水,以小型海洋生物為食。在20世紀,南半球屠殺了150萬鯨,其中包括95%以上最大的物種 - 鰭(Balaenoptera Physalus)和藍鯨(Balaenoptera musculus)。與預期相反,在捕鯨後的幾十年中,尤其是在南部海洋中,前捕鯨場上的磷蝦生物量急劇下降(超過80%)。最近的理論提出,鯨魚不僅僅是海洋環境中的捕食者。排泄的鯨魚的營養物質可能為這些海洋生態系統提供了關鍵的肥料。由華盛頓大學支持該理論。它發現了這一點鯨魚排泄物包含大量的鐵,這是海洋生態系統中通常稀缺的重要元素,以及無毒的銅形式,這是另一種形式可能損害生命的必不可少的營養。
工業捕鯨中的鐵和銅回收的破壞。圖片來源:Monreal等。,二:10.1038/s43247-024-01965-9。
華盛頓大學博士生Patrick Monreal說:“我們對鯨魚糞便進行了新的測量,以評估鯨魚對浮游植物的重要營養的重要性。”
“我們的分析表明,從歷史捕鯨中將Baleen鯨魚種群的分解可能對南大洋具有更大的生物地球化學意義,這對全球碳循環至關重要。”
圍繞南極洲的南大洋幾乎沒有人類的生活,但被認為在全球氣候中起著重要作用。
強的圓極電流將深海水帶到表面。
大量的類似植物的生物被稱為浮游植物的磷蝦種群,如今仍在未受保護的水域中收穫用於水產養殖和寵物食品。
為了調查鯨魚在這個生態系統中可能扮演的角色,Monreal和他的同事分析了五個Baleen Whale Whale糞便樣本。
兩個樣品來自南大洋的座頭鯨,三隻來自中部加利福尼亞海岸附近的藍鯨。
華盛頓大學的研究員蘭迪·邦迪(Randie Bundy)博士說:“我想,好事是鯨魚排泄物浮動。”
“研究人員使用附著在罐子上的網將其收集,以收集通常被發現作為泥濘或泥漿材料的物質。”
“假設是鯨魚實際上在這些浮游植物能夠使用的生態系統中添加了營養,因此它們會更多地開花,然後磷蝦可以吃它們。”
先前的研究發現,在鯨魚排泄樣品中發現了大量的主要營養素,例如氮和碳。
相反,這項新的研究尋找遠離土地的金屬,通常是海洋生態系統增長的限制因素。
邦迪博士說:“在南大洋中,鐵被認為是浮游植物需要生存的最稀缺或限制的營養物質之一。”
所有樣品中都存在鐵。研究人員還發現了另一種金屬銅。
“我們真的對鯨魚中有多少銅感到震驚。我們最初想,哦,不,鯨魚的糞便實際上是有毒的嗎?”邦迪博士說。
“進一步的分析表明,在銅原子上被稱為配體的有機分子將它們變成了一種安全的海洋生物形式。”
“其他配體有助於使鐵可以進入生物體。”
“我們還不知道配體的來源,但懷疑它們可能來自鯨魚胃中的細菌。”
這結果於1月10日發表在《雜誌》上通信地球和環境。
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PJ Monreal等。 2025年。鯨魚排泄物中的有機配體支持鐵的可用性並降低對地面海洋的銅毒性。社區地球環境6,20;二:10.1038/s43247-024-01965-9