一次鯨落,創造一片海底綠洲
2023-04-01 02:31:24
採訪專家:同濟大學環境科學與工程學院王榮昌教授
4月2日,中國科學院「發現號」完成了航行研究任務,成功抵達三亞。這次航行的重要成果之一是在南海首次發現了一條長約3米的鯨魚,這使生物學家十分珍惜它,稱它具有很好的長期觀察價值,並引起了社會的關注。什麼是鯨魚墜落,它如何影響海洋生態環境?《生活時報》記者採訪了同濟大學環境科學與工程學院的王榮昌教授。
鯨魚倒下,萬物誕生。
鯨魚登陸指的是鯨魚死亡並墜入深海時形成的生態系統。儘管海洋非常廣闊,但事實上,由於缺乏能源,如深海中的陽光,海洋是生命的「沙漠」。作為海洋中最大的生物,鯨魚死後會很快沉入海底,將營養帶入深海,支撐成千上萬以分解者為基礎的生物,形成海底生命的「綠洲」。
1998年,夏威夷大學的研究人員發現,至少有43個物種的12,490個生物依賴鯨魚在北太平洋的深水中上岸。這些海洋生物中的一些,比如像蛤蜊、蠕蟲和盲蝦這樣的稀有物種,會一點一點地在屍體附近吃鯨魚殘骸。
鯨魚倒下,萬物誕生。在無垠的海洋中,鯨魚用它們的身體無聲地回饋海洋。目前,世界上發現的現代天然鯨不到50隻。在南中國海發現的鯨魚瀑布剛剛成形。在鯨魚登陸時,臭鼬和鱖魚撕扯著尾巴的肌肉,像螃蟹這樣的食腐動物正在聚集在一起大吃一頓。
鯨魚的形成分為四個階段。
「鯨魚登陸在海洋生態系統的物質循環中發揮著重要作用,並促進了有機物質從海洋表層向中層和底層的運輸。」王榮昌說,鯨魚的形成可以分為四個階段,貢獻給海洋長達一個世紀。
第一階段:移動食腐動物的階段。巨大的鯨魚屍體將吸引許多海洋生物前來就餐,90%的鯨魚肉將被居住在海底的生物吃掉。根據鯨魚的大小,這個階段通常持續4~24個月。
第二階段:機會主義階段。隨著食用鯨魚肉越來越少,無脊椎動物如甲殼類動物和海洋蠕蟲開始在享用大餐的同時在鯨魚骨架上繁殖。同時,它們也改變了周圍的環境,形成了獨特的生態系統。
第三階段:分解者和化學自養階段。大量厭氧菌進入鯨骨和其他組織,分解其中的脂類,並利用溶解在海水中的硫酸鹽作為氧化劑產生硫化氫。成千上萬的化學自養海洋生物將硫化氫轉化為能量,用於繁殖和繁殖。
第四階段:礁石階段。一百年後,所有的有機物都將完全分解,骨骼中的礦物質將成為礁石,為許多生物提供庇護。
鯨魚登陸生態系統需要幾十年才能形成。
王榮昌強調,鯨魚上岸還為不同種類的浮遊生物和底棲生物提供了特殊的生態環境,圍繞鯨魚上岸可以形成獨特的食物鏈和生物群落,從而形成鯨魚上岸生態系統。了解和分析鯨魚下落時間空的變化規律,對於我們更深入地了解海洋生態系統,特別是深海生態系統的物質和能量循環具有重要的科學意義。
這次在南中國海發現鯨魚填補了中國海洋生態系統研究的空白。這也是中國深海技術水平的綜合反映。此前,中國研究人員相繼發現了冷泉、熱液和其他海底「綠洲」,但只有鯨魚數量不足。這主要是因為冷泉和熱液的形成與地質構造、生物生態和元素循環有一定的相互作用。換句話說,有規則可循。鯨魚瀑布的形成是非常偶然的。一方面,大多數鯨魚瀑布位於深海海底,人類很少探索。另一方面,鯨魚需要很長時間才能形成。鯨魚的形成從第一階段到第三階段至少需要15年,有些甚至需要50年才能完成。鯨魚很難看到,尤其是鯨魚屍體。為了研究鯨魚的上岸量,從2003年到2005年,日本科學家甚至將擱淺的抹香鯨扔進海裡,人工製造鯨魚上岸量。其他科學家試圖用鱷魚代替鯨魚來製作「鱷魚滴劑」不幸的是,與鯨魚相比,鱷魚的體型幾乎可以忽略不計,而「鱷魚墜落」在不到半年的時間裡就結束了。
在浩瀚的海洋深處,在形成過程中找到一條鯨魚是力量和運氣的集中體現。這證明我國科研船的巡航範圍足夠大,深海潛水設備是高度熟練和幸運的。