在调查中,Savoca的团队标记了7种须鲸,共321头鲸,包括座头鲸、蓝鲸、长须鲸、弓头鲸、南极小须鲸、布氏鲸和北大西洋露脊鲸。
Savoca把这些追踪器描述为“鲸之iPhones”,上面配备了加速表、磁力仪、GPS、光感应器、陀螺仪和相机,用特殊胶水安置在鲸背上。就像手机可以告诉我们一天走了多少步,鲸之iPhones也能测量鲸完成了多少次猛冲和下潜的深度。须鲸通常通过张开大嘴,横冲直撞或者在水中突然加速捕食。
在最近的研究中,一头被标记的座头鲸冲出水面觅食。它们通过嘴里的鲸须板滤食小猎物。
摄影:MATTHEW SAVOCA
研究团队还利用无人机测量了鲸嘴的大小,从而计算鲸猛冲过程中获得的水量;用声纳测量鲸栖息地里的磷虾密度,以此判断鲸每次猛冲会吞下多少类似磷虾的小动物。
综合所有数据,他们发现,被标记的鲸每天吃掉的磷虾占其体重的5%至30%;而之前科学家以为,须鲸每天的食量不到其体重的5%。
磷虾神秘消失
Savoca说,这一发现也有助于揭开另一个谜团:为什么南极附近的海域里没有大量磷虾?20世纪初,这些小型甲壳动物的主要捕食者须鲸近乎灭绝;这是工业捕鲸时代,Savoca称之为“地球历史上最高效的灭绝运动之一”。
虽然人们越来越多地捕捞磷虾,作为鱼类饵料和营养丰富的磷虾油,但这一产业规模还不够大,不足以解释为什么极地水域没有大量磷虾,毕竟对于鲸、海豹等动物而言,磷虾是重要的食物来源。
20世纪80年代末,海洋生物地球化学家John Martin提出一种假说:南大洋缺乏铁,限制了浮游生物的数量,而这是磷虾的主要食物来源。动植物只需要微量的铁,但没有铁就无法存活。
之后的实验表明,鲸的粪便是海洋中铁含量最丰富的物质。撒哈拉沙漠和其他来自陆地的尘土,再加上鲸的粪便,共同组成了南大洋铁循环的主要部分。通过进食、消化和排泄磷虾,鲸获取了深海的铁,并通过漂浮的粪便将之带到海面,让微小的浮游植物可以利用这些铁,而它们正是磷虾的主要猎物。更多粪便构成了正反馈循环:更多浮游植物意味着更多磷虾,这又会带来更多鲸。
在太平洋里,一头座头鲸正游弋在汤加附近。
摄影:GREG LECOEUR, NAT GEO IMAGE COLLECTION
南极须鲸,尤其是南方长须鲸和小须鲸的数量不断增加,而磷虾仍未恢复,这是有原因的,Savoca说。但也有积极的迹象:南大洋西部的座头鲸数量从20世纪中叶的450头增至25000头。
事情并不简单
伦敦帝国理工学院的海洋生物地球化学家Emma Cavan赞扬了这项研究,但指出“把磷虾数量下降归咎于鲸数量减少,过于简单”。气候变化和捕鱼业也起到了一定作用。