درس باحثون في جامعة ستانفورد وجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز وجامعة ديوك الحيتان الحدباء عن طريق القوارب والطائرات بدون طيار في المياه السطحية بالقرب من شبه جزيرة القطب الجنوبي الغربي. الائتمان: الروبوتات البحرية بجامعة ديوك والاستشعار عن بعد تصاريح NOAA 14809-03 وتصاريح ACA 1/211 و 2020-016
تظهر الأبحاث التي أجريت على غذاء الحيتان كيف أن التدهور السريع للثدييات البحرية الكبيرة قد أثر سلبًا على صحة وإنتاجية النظم البيئية البحرية.
من عام 1910 إلى عام 1970 ، قتل البشر 1.5 مليون حوت باليني في المياه الباردة حول القارة القطبية الجنوبية. تم اصطيادهم من أجل الزعانف ، البالين – حافة المرشح التي يحملونها بدلاً من الأسنان – واللحوم. من وجهة نظر جريل – مخلوقات صغيرة تشبه الروبيان تتغذى على الحيتان – قد يعتبر المرء أن هذا نعمة. لكن تم إصدار بحث جديد في 3 نوفمبر 2021 طبيعي >> صفة والعكس صحيح بالنسبة للجهود المشتركة التي قادها مختبر Goldback في جامعة ستانفورد: فقد أدى سقوط حيتان البالين في المحيط الجنوبي إلى سقوط الشواية.
يقول الباحثون إن هذه النتيجة المتناقضة هي مؤشر على مدى تأثير التدهور السريع للثدييات البحرية الكبيرة على صحة وإنتاجية النظم البيئية البحرية.
“بعد خمسين عامًا من توقفنا عن صيد الحيتان ، ما زلنا نتعلم التأثير الذي أحدثته. ونحن نستكشف طرقًا لاستخدام هذه المعلومات لإعادتها. علاوة على ذلك ، نعتقد أنه سيكون له فوائد في كل شيء من حفظ التنوع البيولوجي إلى غلات مصايد الأسماك إلى تخزين الكربون.
كم تأكل الحيتان؟
تحديث أبحاث الحيتان
يصعب بطبيعة الحال قراءة الحيتان الكبيرة لأنه لا يمكن قراءتها أثناء وجودها في الأسر. لذلك ، فإن التقديرات السابقة لمقدار ما تأكله الحيتان تقتصر عمومًا على دراسات الحيتان الميتة أو تعزيز التمثيل الغذائي بناءً على الحيوانات الصغيرة جدًا.
في هذه الدراسة ، نظر الباحثون في الحيتان الزرقاء ، مجداف ، الأحدب ، وحيتان المنك – جميع الحيتان التي تمتص كميات كبيرة من الماء وتتغذى عن طريق الترشيح من خلال ألواح الرقائق إلى حافة أفواهها حتى تبقى فريستها فقط. لقد وظفوا الكثير أجهزة وضع العلامات عالية التقنية عادة ما يتم ربطهم بالحيتان لمدة خمس إلى 20 ساعة وسوف يسجلون الفيديو إذا سمحت حركاتهم وتسارعهم وصوتهم وضوءهم. قامت الطائرات بدون طيار ، التي يديرها مختبر Duke Marine Robotics and Remote Sensing Laboratory ، بقياس طول الحيتان الفردية المشفرة ، مما سمح للباحثين بتقدير حجم أمعائهم. بالتعاون مع قسم الأبحاث البيئية في NOAA وجامعة كاليفورنيا وجامعة سانتا كروز ، قام الباحثون بتشغيل جهاز يسمى جهاز صدى الصوت تحت الماء – والذي يقارنه سافوكا بـ “مخترع أسماك خيالي” – يستخدم موجات صوتية في مختلف الترددات. قم بقياس مقدار الفريسة الموجودة حولك.
علامات الفيديو والحركة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الحيتان الكبيرة ذات الكؤوس الماصة. الائتمان: مختبر Goldbogen
“يجتمعون جميعًا ليعطينا هذه النظرة الرائعة.” من كل منها ، يمكنك معرفة الكثير عن الحيتان ، لكن المزيج يأخذ البحث إلى مستوى آخر. “
في تحليلهم للبيانات التي تم التقاطها ، تأكل الحيتان في المحيط الجنوبي ضعف ما كانت عليه التقديرات السابقة ، وتأكل الحيتان الزرقاء والحيتان الحدباء قبالة سواحل كاليفورنيا مرتين إلى ثلاث مرات أكثر مما كان يعتقد سابقًا. ومع ذلك ، فإن الأسماك التي تتغذى على الحيتان الحدباء قد تأكل أقل أو أقل من الكمية المقدرة مسبقًا. يبدو أن هذا الحد يعكس كثافة الطاقة في الطعام – يتعين على الحيتان تناول المزيد من الشوايات للحصول على نفس الكمية من الطاقة التي تحصل عليها من الأسماك الأقل حجمًا.
قال جيريمي غولدبون ، المدير المساعد لمحطة هوبكنز البحرية والأستاذ المساعد في علم الأحياء في كلية العلوم الإنسانية والعلوم: “مع زيادة حجم حيتان البالين الكبيرة ، تزداد الآلات التشريحية التي تسمح لها بتناول الطعام”. من الورق. “لقد طوروا هذه الأنظمة التي تسمح لهم بأكل الآلات.
قدم الباحثون تقديرات الاستهلاك بناءً على بيانات حول كثافة الفريسة وحجم الأمعاء وتكرار الرئة ، كما هو مسجل بواسطة العلامات. يتطلب الانتقال من بيانات كل ساعة إلى تقديرات عامة – وتطبيقها على الحيتان حول العالم – حسابات دقيقة.
القياسات الميدانية لاستهلاك فرائس حوت البالين وإعادة تدوير المغذيات. الصور التي تم التقاطها بموجب تصاريح NOAA 16111 و 14809 و 23095 و ACA تصاريح 1/211 و 2020-016. الائتمان: أليكس بورسما
قال ماكس سابانسكي ، طالب دراسات عليا في Goldbogen Labs ومؤلف مشارك في البحث: “لقد توصلنا إلى عملية جذابة للغاية ونحاول أن نفعل ما في وسعنا للحفاظ على أكبر قدر ممكن من عدم اليقين”. “لا أحد لديه مثل هذه البيانات. يعد هذا تحسنًا كبيرًا ، ولكن في الوقت نفسه ، يصعب قراءة النسيج ولا يزال هناك الكثير من عدم اليقين.
مع هذه التقديرات الجديدة للاستهلاك ، قدر الباحثون أن الشبكة الكبيرة في المحيط الجنوبي في أوائل القرن العشرين لا بد أنها أكبر بخمس مرات مما هي عليه الآن لإطعام سكان ما قبل الحيتان. يمثل هذا دورًا معقدًا في النظم البيئية للحيتان ، حيث يرتبط انخفاض أو تعافي أعدادها ارتباطًا وثيقًا بالإنتاجية والوظيفة البيئية الشاملة.
وقال كاهانا رابورد: “نأمل أن تأخذ مثل هذه الوظائف في الاعتبار التأثير البيئي للأنشطة البشرية لأننا ما زلنا نؤثر على بيئتهم”.
مصانع المعالجة المتنقلة
يعد المحيط الجنوبي أحد أكثر النظم البيئية إنتاجية على الأرض ، ويرجع ذلك غالبًا إلى وفرة الطحالب المجهرية التي تسمى العوالق النباتية. تعتبر العوالق النباتية مصدرًا غذائيًا مهمًا للشواء والأسماك الصغيرة والقشريات – تستهلكها الحيوانات الكبيرة بما في ذلك الحيتان والطيور والأسماك الأخرى. لكن الحيتان تساعد في الاحتفاظ بالعوالق النباتية. عن طريق تناول الشواية ثم التبرز ، تطلق الحيتان الحديد المغلق في الشواية مرة أخرى في الماء ، مما يجعل الحديد متاحًا للعوالق النباتية ، وهو أمر ضروري للبقاء على قيد الحياة.
قال سابانسكي: “بدون العوالق النباتية ، لن تحصل أبدًا على كل الحيوانات التي نهتم بها كثيرًا”. “عندما كانت أعداد الحيتان كبيرة ، كان لها دور لا يصدق في تحسين البيئة.”
وأضاف سافوكا: “فكر في هذه الحيتان الكبيرة كمصانع معالجة متنقلة للشواء”. كل حوت مجداف أو حوت أزرق بحجم طائرة تجارية. وهكذا ، في النصف الأول من القرن العشرين ، قبل صيد الحيتان ، تحركت مصانع معالجة الشواء هذه التي يبلغ حجمها 737 حوالي مليون محيط إضافي جنوب شرقي للتغذية والتغوط والسماد.
توضح التقلبات والانعطافات العديدة لهذه النتائج التأثير المحتمل لطرح أسئلة بسيطة. من خلال محاولة معرفة مقدار ما تأكله الحيتان ، فكر الناس في ما تحتاجه الحيتان للبقاء على قيد الحياة ، وأثاروا شكوكًا حول كيفية تأثير الحيتان والأنشطة البشرية على النظم البيئية البحرية.
قال غولدبوجن: “إذا قمت بإزالة الحيتان الكبيرة ، فستكون هناك بالفعل إنتاجية أقل وأقل شواء والأسماك أمر مذهل”. “يذكرني أن هذه النظم البيئية معقدة ومعقدة للغاية ، ونحن بحاجة إلى بذل المزيد من الجهد لفهمها بشكل كامل.”
تأكل أكبر الحيتان في العالم 3 مرات أكثر مما كان يعتقد سابقًا ، ولمعرفة المزيد عن هذا البحث ، قم بمضاعفة دورها كمهندسين بيئيين عالميين.
ملاحظة: ماثيو س. سافوكا ، ماكس ف. سابانسكي ، شيريل ر. كاهانا روثرت ، وليم د. كوف ، جيمس أ. فالبوش ، ك. Pearlich، Palo S .. جاكوبو دي كليمنتي ، جوينيث س.بينري ، ديفيد إن وايلي ، جون كالامبوكيديس ، دوجلاس ب.نوواسيك ، ديفيد دبليو جونستون ، نيكولاس دي بينسون ، آري إس فريدلندر ، إليوت إل هازن وجيريمي أ.جولدبوجن ، 3 نوفمبر 2021 و طبيعي >> صفة.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03991-5
ومن بين المؤلفين المشاركين الآخرين في جامعة ستانفورد لهذا البحث طلاب الدراسات العليا ويليام كوف وجيمس فالبوش. عالم الدراسات العليا باولو سيكراي وإليوت هيسون ، أستاذ مشارك في محطة هوبكنز البحرية. المؤلفون المشاركون الآخرون هم Cascadia Research Partnership ، Duke University Marine Lab ، جامعة ولاية أوريغون ، جامعة كوبنهاغن في الدنمارك ، جامعة جنوب الدنمارك ، جامعة آرهوس في الدنمارك ، جامعة نيلسون مانديلا في جنوب إفريقيا ، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) / متحف Stelwagen Bank البحري الوطني ، ومتحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي ، ومتحف بورك للتاريخ الطبيعي والثقافة ، وجامعة كاليفورنيا ، ومركز سانتا كروز للأسماك والأنواع NOA. Goldfon عضو في Stanford Bio-X وفرع لمعهد ستانفورد وودز للبيئة.
تم تمويل البحث من قبل مؤسسة العلوم الوطنية ، وبرنامج الباحثين البحريين الصغار ، ومشروع أداة أبحاث جامعة الدفاع ، والجمعية الجغرافية الوطنية ، ومؤسسة بيرسي سلادين التذكارية ، ومؤسسة PADI ، ورابطة الثدييات البحرية ، ودوربن وأليس. Frimodts Fond و Volgenau Foundation و International Fund for Animal Development و MAC3 Impact Philanthropies هي جزء من مبادرة Stanford One Ocean.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”