对冷水生物的追踪提供了对全球变暖令人担忧的影响的见解。
它们在格陵兰岛海岸外冰冷的水域中游泳,潜入近两公里的深度,而且如此隐蔽,以至于曾几何时,维京人可以将它们又长又直的象牙当成独角兽角卖给容易上当受骗的欧洲人。
独角鲸和其他常年生活在北冰洋的动物一样,属于一个面临越来越多闯入者的排他性俱乐部。
不速之客
随着全球变暖导致北极水域升温和海冰融化,适应与世隔绝生活的海洋动物受到其他水生哺乳动物的到来和人类活动增加的威胁。
全年生活在北极的三种鲸鱼——独角鲸、白鲸和弓头鲸——尤其处于危险之中。
丹麦哥本哈根格陵兰自然资源研究所的 Mads Peter Heide-Jørgensen 教授说:“与所有北极物种(甚至北极熊)相比,独角鲸已被确定为对全球变暖导致的栖息地变化最敏感的物种。”
与同一研究所的 Philippine Chambault 博士一起,Heide-Jørgensen 教授负责监督WARMM项目,以了解气候变化如何改变此类鲸类动物的行为和生理机能。
研究人员发现,条件已经过了一个临界点,临界点被定义为一个阈值,超过该阈值将发生通常是不可逆转的大气候破坏。
“在东南格陵兰,整个生态系统发生了变化,”海德-约根森教授说。“一些北极物种已经消失,许多更温和的大西洋物种已经迁入。”
少一点冷,多一点烦恼
夏季缺乏浮冰,加上格陵兰岛东海岸附近一股冷流周围的水温升高,导致海豚、座头鲸、长须鲸和虎鲸大量涌入。
这意味着独角鲸和海象每年可以食用的鱼减少了大约 70 万吨,它们的数量已经下降。
水温本身是另一个麻烦源。
由于独角鲸、白鲸和弓头鲸是冷水专家,它们的脂肪层非常厚(独角鲸可达 40 厘米)。Heide-Jørgensen 教授表示,没有人喜欢温度高于 2 摄氏度的水。
他说:“如果这些鲸鱼受到干扰而不得不逃走,那就像穿着大衣跑马拉松一样。”
这些物种生存的水温可能存在生理极限。
鲸丸
可以说,该项目的发现直接来自鲸鱼的嘴。
通过使用标签、加速度计和吞咽药丸传感器,研究人员正在收集有关饮食变化以及海水温度和盐度的数据。
在前往格陵兰岛的旅途中,该团队将标签贴在弓头鲸身上,以记录它们对浮游动物的捕猎情况,从而使该项目能够绘制出它们的冷水栖息地。
“我们已经能够将弓头鲸用作一种海洋学研究平台,以显示北极冷水的位置,”海德-约根森教授说。“弓头鲸比我们更善于寻找浮游动物。”
至于独角鲸,它们会被短暂地逼到绝境,并被喂食一种可以追踪胃内温度变化的发射药丸。
当独角鲸吞食大比目鱼、鳕鱼和鱿鱼等猎物时,传感器会记录到它们正常 35 度的体温有所下降。
“每次温度下降时,药丸都会向安装在动物背部的卫星发射器发送信号,然后我们在哥本哈根的办公室接收信号,”Heide-Jørgensen 教授说。
研究人员还记录了独角鲸用来寻找猎物的被称为嗡嗡声的回声定位声音,了解进食发生的深度和温度。整个跟踪过程持续了大约八天。
人类的威胁
格陵兰岛东南部的独角鲸数量约为 100,000 只,已经因猎杀而受到严重威胁,这是由对它们的象牙、肉和皮的需求驱动的。独角鲸的保护状况“接近受威胁”。
但该项目的新数据显示了另一个与人类相关的危险:由于海冰减少导致资源勘探增加,航运量增加。
研究人员发现,独角鲸可以检测到 40 公里以外船只的声音,如果距离船只不到 5 公里,这些动物就会变得焦躁不安并迅速潜水。
“这是一件令人惊讶的事情,”海德-约根森教授说。“我们知道他们很胆小,但还没有到那种程度。”
这种额外的压力可能导致它们在当地灭绝——从格陵兰岛的传统栖息地永远消失。
“自从上一个冰河时代以来,它们就一直在那里,并且拥有这个小小的特定栖息地,”海德-约根森教授说。“一旦他们走了,我们就不能指望他们回来。”
虽然在独角鲸栖息地阻止更多的动物竞争者可能为时已晚,但他敦促制定更严格的规则,以确保狩猎是可持续的,并且航运不会变得危险而具有破坏性。
鱿鱼挤
处于食物链下游的海洋物种也面临着压力。
Alexey Golikov 博士正在研究北极变暖如何改变头足类动物(鱿鱼、章鱼和墨鱼)的生命周期,他说这是一个理想的指标。
ArCeph项目的 Golikov 博士说:“它们生长迅速,并且很快就会获得丰富的生物量。” “他们几代人的加速变化也意味着他们对气候变化的反应很快。”
Golikov 博士估计,在挪威和格陵兰岛周围的海域,大约有 7.2 万亿只鱿鱼,整个头足类动物的数量甚至更多。
它们属于 11 个物种,他刚刚发现了第 12 个,对他来说,这强调了确定北极头足类动物生存状况的重要性。
“变化如此之快,在脆弱的环境中,物种可能在我们找到它们之前就灭绝了,”常驻德国基尔的戈利科夫博士说。
为了确定基线水平,他使用了巴伦支海挪威和俄罗斯拖网渔船的副渔获物。较大的头足类动物由从船上拖走的摄像机追踪。
动物种群甚至可以通过在海洋中寻找所谓的环境 DNA 并在基因实验室进行分析来拼凑起来。
“它们会留下留在水中的皮肤碎片和粘液,”戈利科夫博士说。“它们含有可用于揭示该地区头足类动物身份的遗传物质。”
喙的秘密
为了追踪它们的饮食是如何变化的,他正在使用头足类动物的另一个独特特征:几丁质喙而不是牙齿来咬猎物。
当头足类动物生长时,最新形成的喙部分反映了正在吃的东西。通过储存的碳和氮同位素,可以在更远的喙中揭示它过去的饮食。
Golikov 博士正在使用现代鱿鱼的喙样本以及哥本哈根动物博物馆的 19 至 20 世纪标本。
“它们是不同的还是相同的?” 他说。“我们将看看气候变化是否会对鱿鱼的生活史产生影响。”
该方法还将使头足类动物被用作北极健康的代表。
“凭借其灵活性和适应性,头足类动物可以帮助我们快速了解正在发生的事情,”戈利科夫博士说。“它们将帮助我们了解北极的哪些地区应该受到更多保护。”