أكبر الحيتان تأكل أكثر بكثير مما كان يعتقد، مما يعزز دورها كمهندسي النظام الإيكولوجي
0
0
ولأن الحيتان تأكل أكثر مما كان يعتقد، فإنها تنشر أيضا المزيد من برازها في المحيطات. © لي توريس / ولاية أوريغون جامعة الصور التي اتخذت بموجب NOAA / NMFS تصريح 16111 ولأن الحيتان تأكل أكثر مما كان يعتقد، فإنها تنشر أيضا المزيد من برازها في المحيطات.
وقد خذل العلماء حتى الآن أكبر الحيتان في العالم. وتظهر دراسة استمرت ما يقرب من 10 سنوات أن حيتان البالين الضخمة تأكل ما متوسطه ثلاثة أضعاف الطعام سنويا أكثر مما كان يعتقد سابقا. وبسبب هذا الاستخفاف، قلل العلماء على الأرجح من أهمية الحيتان بالنسبة لصحة المحيطات وإنتاجيتها، بل وحتى بالنسبة لقدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون. ووفقا للباحثين، قبل ذبح الحيتان الجماعي في القرن العشرين، كانت مساهمة الحيتان في الإنتاجية العالمية وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كبيرة مثل مساهمة الغابات في قارات بأكملها.
وبما أن الحيتان تأكل أكثر مما كان يعتقد، فإنها تخفف عن نفسها أكثر، كما أن برازها مصدر حاسم للمغذيات في المحيطات المفتوحة.
من خلال العمل في الغذاء وضخ البراز، تساعد الحيتان على تعويم العناصر الغذائية الهامة جدا في المياه القريبة من السطح، حيث يمكن أن تسبب إزهار العوالق النباتية امتصاص الكربون. هذا هو العوالق النباتية التي تشكل أساس الشبكات الغذائية في المحيطات وهذا هو الغذاء الرئيسي للكريل.
فبدون الحيتان، تغرق هذه العناصر الغذائية بسرعة إلى القاع، مما يمكن أن يحد من الإنتاجية في أجزاء معينة من المحيطات، فضلا عن قدرة النظم الإيكولوجية للمحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون المسبب لغازات الدفيئة.
تحميض
وتأتي نتائج الدراسة في وقت مهم، وهي الفترة التي يواجه فيها الكوكب الأزمات المترابطة المتمثلة في الاحترار العالمي للمناخ وفقدان التنوع البيولوجي.
ومع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، تمتص المحيطات المزيد من الحرارة وتصبح أكثر حموضة. وهذا يهدد بقاء المصادر الغذائية التي تحتاجها الحيتان.
لم تتعافى العديد من أنواع حيتان البالين بعد من صيد الحيتان الصناعي في القرن العشرين، ولا يشكل عدد سكانها سوى جزء صغير مما كانت عليه قبل صيد الحيتان.
“بعد 50 عاما من توقفنا عن صيد الحيتان، ما زلنا نتعلم عن تأثيره. وقال عالم الأحياء البحرية في جامعة ستانفورد ماثيو سافوكا، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة التي نشرت على الدراسة، “إن نظام المحيطات لم يعد هو نفسه.
وقال عالم الحفريات نيكولاس بينسون ” ان نتائجنا تقول انه اذا استعدنا مجموعات الحيتان الى اوائل القرن العشرين ، من اجل صيد الحيتان على نطاق واسع ، فاننا سنعيد الكثير من الوظائف المفقودة للنظم البيئية للمحيطات ” . وقد يستغرق الأمر عدة عقود قبل أن نرى فوائده، لكن دراستنا هي أوضح دليل حتى الآن على الدور الضخم الذي تلعبه الحيتان الكبيرة على كوكبنا”.
بينسون هو أمين قسم الثدييات البحرية الأحفورية في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي التابع لمعهد سميثسونيان وأحد مؤلفي الدراسة.
واستخدم العلماء، من أجل أبحاثهم، نظم تتبع كانت مربوطة بظهر 321 حوتا مع كوب شفط. © جامعة ديوك الروبوتات البحرية والاستشعار عن بعد بموجب NOAA تصريح 14809-03 وACA تصاريح 2015-0 … واستخدم العلماء، من أجل أبحاثهم، نظم تتبع كانت مربوطة بظهر 321 حوتا مع كوب شفط.
التقديرات التقريبية فقط
ومن المدهش، فيما يتعلق بأكبر الحيتان على وجه الأرض، أننا لا نعرف الإجابة على عدد من الأسئلة الأساسية، مثل كم يتغذى مرشح ضخمة تأكل يوميا.
وقال سافوكا إن أفضل التقديرات التي وجدها في الأبحاث السابقة كانت تخمينات تستند إلى عدد قليل جدا من القياسات الواقعية للأنواع المعنية. وغالبا ما كانت تستند إلى محتويات المعدة من العينات الملتقطة أو كانت استقراءات للثدييات البحرية الصغيرة.
ولحل لغز كمية الحيتان التي يتراوح طولها بين 9 و30 مترا، استخدم سافوكا وبيينسون وفريق دولي بيانات من 321 حوتا تلقت نظام تتبع بين عامي 2010 و2019. تنتمي الحيتان إلى 7 أنواع مختلفة وتعيش في المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والمحيط الجنوبي.
وقال سافوكا إن “العلامات”، التي كانت مربوطة بظهر الحيتان بأكواب شفط، تشبه هاتفا ذكيا صغيرا، مع كاميرا وميكروفون ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ومقياس تسارع يراقب الحركات.
تتعقب العلامات تحركات الحيتان في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، مما يسمح للفريق بالبحث عن أنماط نموذجية لمعرفة عدد المرات التي تظهر فيها الحيوانات سلوكيات تشير إلى أنها تتغذى.
طائرات بدون طيار وقوارب
كما تضمنت مجموعة البيانات التي استخدمها الفريق صورا لطائرة بدون طيار ل 105 حيتان من الأنواع السبعة المختلفة. وقد استخدمت هذه الصور لقياس طول كل منها، ويمكن بعد ذلك استخدام طول كل لتقدير وزنه بدقة وحجم المياه التي قام بتصفية مع كل فم.
وأخيرا، استخدم أعضاء الفريق أيضا قوارب صغيرة مجهزة بالسونار للإسراع إلى الأماكن التي تتغذى فيها الحيتان. تستخدم السونار موجات صوتية لقياس حجم وكثافة مدارس الكريل والأنواع الفريسة الأخرى. وشكلت هذه الخطوة الأساس التجريبي الحاسم لتقديرات الفريق لكمية الطعام التي ستأكلها الحيتان.
ماذا يأكلون؟
ومن خلال الجمع بين هذه الأنواع ال 3 من القرائن – عدد المرات التي تتغذى فيها الحيتان، ومقدار الفريسة التي يمكن أن تأكلها عند التغذية، ومقدار الفريسة المتاحة – تمكن الباحثون من إجراء أدق التقديرات حتى الآن عن مقدار ما تأكله هذه الثدييات العملاقة كل يوم، وبالتالي كم يأكل كل عام.
الحيتان بالين أكل العوالق الحيوانية، والحيوانات فريسة صغيرة مثل الكريل – العوالق جراد البحر -، والأسماك الصغيرة أو كوببودس. أفضل أكبر الأنواع الكريل، والأنواع الصغيرة مثل الحوت الأحدب، حوت بريد أو حوت المنك يمكن أن تأكل مدارس الأسماك الصغيرة أو الكريل. من المهم أن نعرف أن معظم الحيتان بالين لا تأكل على مدار السنة. يأكلون حوالي 100 يوم في السنة ، وعادة خلال فصل الصيف عندما يتكاثرون ، وبقية العام يأكلون القليل أو لا شيء.
وكم؟
ووجدت الدراسة أن الحوت الأزرق البالغ – وهو أكبر عاش على الأرض على الإطلاق ويمكن أن ينمو ليصبح طوله حوالي 33 مترا وثقيل 200 طن – من المرجح أن يأكل 16 طنا من الكريل يوميا في الموسم الذي يتغذى فيه. وهذا حوالي 600 1 طن في السنة. حوت بوهيد يأكل حوالي 6 أطنان من العوالق الحيوانية يوميا والحوت الأيمن الشمالي حوالي 5 أطنان. وفي المتوسط، تزيد هذه الأرقام بنحو 3 أضعاف عن التقديرات السابقة.
ولتوضيح ما تعنيه هذه التقديرات الجديدة في سياق النظام البيئي الأكبر، قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن جميع الحيتان في النظام الإيكولوجي لتيار كاليفورنيا، الذي يمتد على طول الساحل الغربي للولايات المتحدة من كولومبيا البريطانية إلى المكسيك، ستحتاج إلى حوالي مليوني طن من الأسماك والكريل والعوالق الحيوانية والحبار كل عام. وتشير النتائج الجديدة إلى أن أعداد الحيتان الزرقاء والحيتان ذات الرأس القوسي والحيتان اليمنى في مجرى كاليفورنيا تحتاج كل منها على حدة إلى أكثر من مليوني طعام سنويا.
تم إرفاق العلامات المستخدمة لتتبع تحركات الحيتان على ظهور الحيوانات مع كوب شفط. مختبر © جولدبوجن تم إرفاق العلامات المستخدمة لتتبع تحركات الحيتان على ظهور الحيوانات مع كوب شفط.
إعادة تدوير الحديد
لإظهار كيف أن استهلاك الحيتان لمزيد من الفريسة يزيد من قدرتها على إعادة تدوير المواد الغذائية الحاسمة التي من شأنها أن تغرق في قاع البحر ، حسب الباحثون كمية الحديد التي من شأنها أن تضع كل هذا الطعام الإضافي المأكول مرة أخرى في التداول في شكل براز.
في أجزاء كبيرة من المحيط، الحديد الذائب هو “الحد من المواد الغذائية”، وهذا يعني أنه قد يكون هناك الكثير من المواد الغذائية الهامة الأخرى مثل النيتروجين أو الفوسفور في الماء، ولكن نقص الحديد يمنع الإزهار المحتمل للعوالق النباتية.
لأن الحيتان تأكل الكثير والكريل يحتوي على الكثير من الحديد، فإنها تمتص وتفرز كميات كبيرة من الحديد. وقد وجدت الأبحاث السابقة أن فضلات الحيتان تحتوي على حوالي 10 ملايين ضعف كمية الحديد الموجودة في نفس الكمية من مياه البحر في أنتاركتيكا. ولأن الحيتان هي ثدييات وتتنفس، فإنها تميل إلى التبرز بالقرب من سطح الماء — حيث تحتاج العوالق النباتية إلى العناصر الغذائية لمساعدتها على القيام بالتمثيل الضوئي.
واستنادا إلى القياسات السابقة لمتوسط تركيزات الحديد في فضلات الحيتان، حسب الباحثون أن الحيتان في المحيط الجنوبي حول أنتاركتيكا تعيد تدوير ما يقرب من 200 1 طن من الحديد كل عام.
فضلات حوت أزرق تطفو على الماء. © آشا دي فوس/@ashadevos فضلات حوت أزرق تطفو على الماء.
نتائج مفاجئة
ودفعت النتائج المفاجئة الباحثين إلى دراسة ما قد تخبرهم به نتائجهم عن النظام البيئي البحري قبل أن يذبح صيد الحيتان الصناعي ما بين 2 و3 ملايين حوت على مدار القرن العشرين.
واستنادا إلى تقارير من صناعة صيد الحيتان عن عدد الحيوانات التي نفقت في المياه المحيطة بأنتاركتيكا في المحيط الجنوبي، كانت التقديرات قد أجريت في السابق لعدد الحيتان التي عاشت في المنطقة. جمع الباحثون بين هذه التقديرات ونتائجهم الجديدة لتقدير مقدار ما يجب أن تكون تلك الحيوانات قد أكلت.
ووفقا لهذا التحليل، أكلت حيتان المنك والحيتان الحدباء والحيتان الشائعة والزرقاء حوالي 430 مليون طن من الكريل سنويا في أوائل القرن العشرين. وهذا المجموع هو ضعف كمية الكريل الموجودة في المحيط الجنوبي بأكمله اليوم، وهو أكثر من ضعف إجمالي المصيد من الأسماك البرية في جميع أنحاء العالم.
مقارنة بين عدد من حيتان البالين (والإنسان). من الخلف إلى الأمام: الحوت الأزرق، حوت الزعنفة، الحوت ذو الرأس القوسي، الحوت الأيمن، الحوت الأحدب، الحوت الرمادي، حوت بريد.© B. كيميل / ويكيميديا كومنز / CC BY-SA 3.0 مقارنة بين عدد من حيتان البالين (والإنسان). من الخلف إلى الأمام: الحوت الأزرق، حوت الزعنفة، الحوت ذو الرأس القوسي، الحوت الأيمن، الحوت الأحدب، الحوت الرمادي، حوت بريد.
مفارقة الكريل
أما بالنسبة لدور الحيتان كمعيدة تدوير للمغذيات، فقد حسب الباحثون أن أعداد الحيتان قبل الخسائر الناجمة عن صيد الحيتان تنتج كمية مذهلة من البراز سنويا تحتوي على 12,000 طن من الحديد، أي 10 أضعاف الكمية التي تعيد الحيتان تدويرها حاليا في المحيط الجنوبي.
وتشير تلك الحسابات إلى أنه عندما كان هناك العديد من الحيتان أكثر الولائم على الكريل وأنه يجب أن يكون هناك المزيد من الكريل التي يمكن أن تأكل.
وقال سافوكا إن الانخفاض في أعداد الكريل، بعد اختفاء العديد من أكبر الحيوانات المفترسة، يعرف لدى العلماء باسم “مفارقة الكريل”. ويتجلى انخفاض أعداد الكريل بشكل أكبر في المناطق التي كانت تصطاد فيها الحيتان كثيرا، كما هو الحال في بحر سكوتيا بين المحيط الجنوبي والمحيط الأطلسي جنوب شرق أمريكا الجنوبية.
“هذا الانتكاس لا معنى له حتى تنظر إلى أن الحيتان بمثابة المحمول ‘محطات معالجة الكريل’، وقال سافوكا. هذه بحجم طائرة بوينغ 737، تأكل وتخفف عن الأرض في نظام محدود جدا في العديد من الأماكن من حيث وجود الحديد. وقد زرعت هذه الحيتان الإنتاجية في المحيط الجنوبي المفتوح، وبمجرد رحيلها، لم يتبق سوى القليل الذي يمكن أن يعيد تدوير هذه الأسمدة”.
المشكلة هي أن الكثير من الكريل الذي لا يؤكل المصارف إلى أسفل عندما يموت. هناك ، والحديد الذي تحتوي عليه لا فائدة للعوالق النباتية ، والتي بدورها هي الغذاء الرئيسي للكريل والعوالق الحيوانية الأخرى.
بوس
وتشير الدراسة إلى أن استعادة أعداد الحيتان يمكن أيضا أن تعيد الإنتاجية البحرية المفقودة، ونتيجة لذلك، تزيد أيضا من كمية ثاني أكسيد الكربون التي تمتصها العوالق النباتية. بعد كل شيء، أن يفعل التمثيل الضوئي: أنه يمتص ثاني أكسيد الكربون وتنبعث منه الأكسجين.
ويقدر الفريق أن إعادة تدوير المواد الغذائية من قبل مجموعات الحيتان على مستوى تلك الموجودة في أوائل القرن العشرين، في المحيط الجنوبي، من شأنه أن يحقق زيادة بنحو 11 في المائة في الإنتاجية البحرية، مما يعود بفوائد على التنوع البيولوجي ومصائد الأسماك على حد سواء. وستكون هذه المجموعات السكانية مفيدة أيضا لإزالة ما لا يقل عن 215 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ومن الممكن أيضا أن تزداد إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عاما بعد عام.
وقال بينسون ” ان نتائجنا تشير الى ان اسهام الحيتان فى الانتاجية العالمية وازالة ثاني أكسيد الكربون ربما حدث بنفس حجم اسهام النظم الإيكولوجية لغابات قارات بأكملها ” . “هذا النظام لا يزال موجودا، ومساعدة الحيتان على التعافي يمكن أن تعيد الوظائف المفقودة للنظام الإيكولوجي وتوفر حلا طبيعيا للمناخ”.
وقال بينسون أيضا إنه وصابوكا وأعضاء آخرين في الفريق يتساءلون عما يمكن أن يكون عليه تأثير الحيتان إذا كان الفريق أقل تحفظا في تقديراته وأنهم يفكرون أيضا في إجراء دراسة جديدة، تقارن الخسائر الأخيرة نسبيا للثدييات الكبيرة في البحر مع الثدييات الكبيرة المفقودة على اليابسة. مثل البيسون الأمريكي
Average Rating