迁移的须鲸：连接高纬度与热带海洋生态系统的营养纽带

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《Nature Communications》：

【字体：大中小】 时间：2025年03月11日 来源：Nature Communications

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　　为探究须鲸迁徙对海洋生态系统营养传输的影响，研究人员开展了须鲸迁徙过程中营养物质迁移的研究。结果显示，灰鲸、座头鲸等物种每年向低纬度输送大量生物量和营养物质。这有助于理解海洋生态系统，为生物多样性保护提供依据。

　　在广袤的海洋世界里，须鲸如同神秘的巨轮，穿梭于不同纬度的海域。长久以来，海洋生态学家们一直好奇，这些须鲸的长途迁徙究竟对海洋生态系统有着怎样的影响？随着全球海洋生态环境的变化，这个问题变得愈发重要。因为须鲸的迁徙行为可能与海洋生态系统的平衡、生物多样性的维持密切相关。过去，商业捕鲸活动使得须鲸数量锐减，这是否破坏了海洋中某种关键的营养循环机制？在这样的背景下，开展关于须鲸迁徙对海洋生态系统影响的研究显得尤为迫切。

来自美国佛蒙特大学（University of Vermont）等多个研究机构的研究人员，针对须鲸迁徙展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上。这一研究意义重大，它揭示了须鲸在海洋生态系统中扮演的关键角色，为保护海洋生态环境和生物多样性提供了重要的理论依据。

研究人员为开展此项研究，运用了多种技术方法。他们从公开数据库获取须鲸觅食和繁殖地的空间数据，补充实地观测数据，确定须鲸分布范围。通过设定公式计算怀孕雌性数量、新生幼崽质量等，估算营养物质运输量。利用蒙特卡罗敏感性分析评估参数不确定性对结果的影响，从而确保研究结果的可靠性。

研究结果如下：

须鲸提供的营养补贴：研究聚焦灰鲸（Eschrichtius robustus）、座头鲸（Megaptera novaengliae）和露脊鲸（Eubalaena spp.）等四个物种。这些物种的种群每年向繁殖地移动约 46,512 吨生物量、4874 吨碳和 3784 吨氮。假设雷德菲尔德化学计量比（106 C:16 N），尿素氮可刺激产生 18,180 吨碳固定量。而母鲸和幼鲸的迁移所提供的营养补贴保守估计为每年移动 12,080 吨生物量、1266 吨碳和 2341 吨氮，尿素氮的总碳固定量可能为 12,412 吨。
须鲸迁徙的聚集效应：须鲸在繁殖地聚集，使得繁殖区域相对较小。如北太平洋灰鲸的夏季觅食地面积可达繁殖地的 46 倍。这种聚集导致释放的营养物质和生物量在繁殖地集中，形成独特的生态现象。
须鲸营养对生态系统的影响：以夏威夷群岛座头鲸国家海洋保护区为例，座头鲸释放的氮约为该区域上升流和对流混合垂直氮通量的 125 - 175%。在商业捕鲸前，须鲸运输的营养物质比现在高近三倍。若包括蓝鲸（Balaenoptera musculus）和长须鲸（Balaenoptera physalus）等物种，所有须鲸移动的氮量可能是现在的 3 - 4 倍。
其他须鲸的潜在重要性：尽管对蓝鲸和长须鲸的迁徙模式了解有限，但因其体型巨大，它们对营养运输也有重要影响。目前估计，蓝鲸和长须鲸的母鲸和幼鲸每年运输 15,671 吨生物量、1642 吨碳和 2775 吨氮，商业捕鲸前这些数值更高。

研究结论与讨论部分指出，须鲸作为地球上最大的动物，其迁徙过程中运输了大量的生物量和尿素氮，连接了高纬度和低纬度的生态系统。须鲸在觅食地通过 “鲸泵”（whale pump，即鲸鱼将营养物质从深层海水带到表层海水的过程）促进营养物质循环，而在繁殖地，它们释放的营养物质为原本贫营养的热带水域提供了重要的养分，对碳循环和生物地球化学过程起到关键作用。须鲸的繁殖模式、迁徙行为以及营养运输在过去受到商业捕鲸的严重影响，许多种群数量减少，营养网络遭到破坏。虽然部分种群在保护措施下有所恢复，但未来仍面临航运、捕捞和气候变化等威胁。深入研究须鲸的迁徙模式、营养运输机制以及它们对生态系统的影响，对于保护海洋生态系统、维护生物多样性具有重要意义，也为后续的海洋生态保护工作提供了关键的理论支持。

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