
当鲸鱼从海中吊起巨大的框架,然后带着强大的飞溅掉回海浪时,很难不被鲸鱼的壮丽景象感动。
但是所有的飞溅只是一小部分鲸鱼的旅程,这不仅仅是展示。在波浪下方,当野兽在深处狩猎时,野兽在海洋周围移动并混合了氮和铁等养分。与以前的信念相反,鲸鱼和其他海洋动物可能在养分的全球运输中起着重要作用 - 从深水,富裕的深水到温暖,养分贫困的贫困表面。没有这些关键成分,许多海洋生物将不复存在。
一项7月发表在《生物学科学》杂志上的一项研究估计,据估计,仅在夏威夷在夏威夷运输附近的80鲸每年运输1100吨(100万公斤)的氮,其大物体通过一个称为pycnocline的边界的巨大尸体移动,在下面,它在下面是太黑暗的植物,而这太黑了。大部分海洋食物链的基础- 生存。
这似乎是一个令人印象深刻的数量,但是如果您将所有动物的动物移动到整个海洋中,则可能会加起来。佛罗里达州立大学研究员威廉·迪瓦(William Dewar)2006年的一项研究计算出,动物和其他生物是造成海洋混合的三分之一的三分之一,没有该生物会在几千年之内停滞不前,可能会变成几乎没有生命的汤。 [世界上最大的海洋这是给出的
强大的风
如果这个数字坚持下去,它将使海洋动物与潮汐一样重要或混合海中的风,迪瓦告诉乌木平面。科学家以前曾认为,只有潮汐和风将养分移动,但是越来越多的证据表明,生活在耗尽营养以保持系统运转的过程中起着作用。
在深处但较高较高的两个最重要的元素是氮和铁,植物需要将太阳能转化为能量富含能量的化学物质,例如碳水化合物,从而为更高的生活形式燃烧。
像鲸鱼这样的大动物可以通过其动作产生的动荡唤醒来运输营养。但是,像奎伯里尔这样的较小动物也可能会四处移动,尤其是当它们以统一的“垫子”为单位移动时,白天向下移动数百英尺或米,然后在晚上再次备份。
澳大利亚塔斯马尼亚大学的海洋生物学家史蒂芬·尼科尔(Stephen Nicol)说,南大洋中的奎奎尔群体也许是世界上最大的动物迁移群体。他们可以从微小的附属物中唤醒营养,但也会产生集体上升气流(类似于落下的雨滴造成落水量的方式),从而吸收了营养。
与风和潮汐相比,动物每天都会不断地进行动作,这通常会在大型事件中造成大部分影响力,例如暴风雨,而发生的频率较小。
有效的搅拌机
马萨诸塞州伍兹洞海洋学机构的物理海洋学家Claudia Cenedese说,即使是草虾等小动物也是非常有效的搅拌机。在她进行的一项研究中,少数生物在2-3天内完全混合了一个装有单独的营养层的大水箱。这比解决方案通过对流和扩散自行混合的要快100倍。 (对流是由热引起的循环模式;扩散是化学物质从高浓度传播到低浓度的自然过程。)
像水母这样的动物也可能会随着它们的速度吸水,将其推入自己的身体。
像浮游植物这样的小植物构成海洋食物链的基础,只能在光穿透的海面附近生存。当它们死亡时,这些生物很快就会陷入海洋的底部,吸收了它们所拥有的营养。因此,海洋需要混合才能生存。
迪瓦(Dewar)的2006年论文发表在《海洋研究杂志》上,计算出,全世界的混合海洋需要3吨(TW)的力量(大约每年人类使用的电力的五分之一)。风,潮汐力和生物圈贡献了所需功率的大约1个T。杜瓦说,这些都是充满活力的估计,从现实世界中删除了一步。这就是问题:在这个新生的领域,很少有难以依靠的数字。
尼科尔说:“要证明这一点还需要做更多的工作。”他说,生命在运输营养中起着重要作用的可能性日益严重并不会使大多数生物学家感到惊讶。 “但是物理和化学海洋学家根本不喜欢这个想法,并且对此深表怀疑。”
丹麦技术大学的物理海洋学家安德烈·维瑟(Andre Visser)说,他认为小动物不会大量混合海洋,因为它们太小了。 (他还补充说,鲸鱼的作者无法与之发表评论,这是有缺陷且无法解释的。)他说,大型动物可能会混合海洋,但剩下的东西太少了,无法做出很大的不同。 [在照片中:跟踪座头鲸这是给出的
营养循环
但是,维瑟说,他们可能确实在运输体内营养素方面发挥了重要作用。例如,抹香鲸是一个经典的案例 - 它们以鱼类和深海的鱿鱼为食,然后来到表面,并用大量的氮气和铁富含铁的浮力粪便浓缩。
尼科尔(Nicol)对以磷虾为食的蓝鲸和鳍鲸的研究也显示出同样的事情。粪便营养素很快被浮游植物的开花他说,然后被奎库尔(Krill)食用,其功能像“铁的生存水库”。更多的磷虾意味着更多的鲸鱼,这意味着浮游生物的更多营养素,该植物由奎师勒食用。等等。
塞内斯说,动物对海洋混合的贡献比波浪和潮汐的运动更难注意到。尼科尔说,鲸鱼也比以前少得多,这导致养分运输和人口较少的海洋。
尼科尔说,动物增强营养的运动并在积极反馈循环中为整个生态系统提供更多食物的想法是一种有力的含义。维瑟补充说,这可能是准确的。
首先,它会改变科学家的制定方式全球气候模型Visser说,海洋循环等 - 目前尚未考虑动物在这些过程中的作用。
这也将提供更多证据表明为什么保存鲸鱼等大型动物很重要。
但是,由于难以在广阔的海洋中进行这些测量以及知道如何平均不同位置之间的差异,因此目前无法说生物在此过程中扮演的角色多大。
加州理工学院的约翰·达比里(John Dabiri)说:“我不能推测。 “这实际上取决于多少鱼在海里。”
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