南海首次发现“鲸落”:揭秘另类生态系统之谜

作者: 朱汉斌

来源: 中国科学报

发布日期: 2020-06-18

我国科学家在南海首次发现‘鲸落’,这一发现对于深海科学研究具有重要意义。‘鲸落’是鲸死后尸体沉入深海的过程,被科学家称为深海生命的绿洲,能维持深海生命数十年,并在海洋碳汇中发挥作用。

我国科学家在南海拍摄到的“鲸落”图像,谢伟供图。当鲸在海洋中死去,它的尸体最终会沉入深海,科学家称这个过程为‘鲸落’。探索一号TS16航次共同首席科学家、中山大学海洋科学学院副教授谢伟在近日格致论道湾区讲坛第5期“云上”开讲时说,‘鲸落’和热液、冷泉一同被称为深海生命的绿洲,孕育着丰富多样的深海生命。鲸的生命虽然只有几十年,但它们的死却能为荒芜的深海带来一个世纪的生生不息。

谢伟表示,在北太平洋深海中,至少有43个种类、12490个生物体依靠‘鲸落’生存。同时,‘鲸落’还促进了海洋上层有机物向中下层的运输,在海洋碳汇中发挥着不可忽略的作用。

南海首次发现“鲸落”。今年3月18日,在“西太平洋典型海山生态系统的关键过程及驱动机制”项目的资助下,谢伟乘坐“深海勇士”号载人潜水器,在南海1600米水深处,首次发现一具长约3米的“鲸落”。

据他介绍,这是我国科学家第一次发现该类型的生态系统,对于我国深海科学研究具有重要的意义。迄今为止,人类发现的‘鲸落’总量不超过100具,其中现代自然‘鲸落’数量不足50具。谢伟表示,国际上对‘鲸落’的研究始于1987年,美国夏威夷大学的科考人员乘坐潜水器首次发现海底的‘鲸落’生态系统,随后科学家们逐渐揭开了这一另类生态系统之谜。

近年来,随着全球气候的变化及人类活动的影响,海洋中‘鲸类’的数目在急剧减少,但其对深海生命和生态过程以及海洋有机碳循环的长远影响,是目前海洋科学家关心的国际前沿问题之一,而我国在此领域的研究尚处于起步阶段。谢伟发现的‘鲸落’处于南海中部海山上,该‘鲸落’附近有数十只白色铠甲虾、红虾,以及数只鼬鳚鱼,呈现区带分布。其尾部仍然能观察到有机组织,提示该‘鲸落’的降解时间可能并不长。

据了解,谢伟曾多次参与或组织海洋科考航次,先后4次乘坐我国自主研发、国产率达到95%的载人深潜器“深海勇士号”抵达深海,开展深海“黑暗食物链”的观察。鲸留给大海最后的温柔。一鲸落,万物生。生于海、死于海、反哺海,‘鲸落’为深海生物提供了丰富的食物来源。谢伟说,一头鲸的寿命是50~75年,而‘鲸落’可以维持深海生命数十年。所以,有人说‘鲸落’是鲸对大海最后的温柔,也体现了海洋生态系统的平衡之美。

谢伟说,鲸尸体分解的三个阶段,支持着从大鲨鱼到微小细菌等生物群落的演替。这三个阶段是食腐肉阶段、机会掠食者阶段和微生物分解阶段。我们发现的‘鲸落’尚处于降解的第一阶段,具有长期观测研究的价值。

在第一个阶段,睡鲨、盲鳗、还有鼬鳚鱼这些大型的食腐肉者,会清除鲸的软组织;第二个阶段,一些蜗牛、贝类以及蠕虫会利用‘鲸落’的有机碎屑作为食物,待这些有机组织被消耗完之后,‘鲸落’的骨骼因为富含油脂,一些硫氧化细菌会在其中生长,这些硫氧化细菌又可以滋养一些较大的生物。‘鲸落’是一种生命的奇迹。谢伟说,鲸是所有鲸目动物的统称,又分为齿鲸亚目和须鲸亚目动物。他认为,‘鲸落’有五大意义。

它是观测深海生命的‘窗口’,是温室气体的‘抽水泵’,能显著地改变深海微型生物的结构,是深海生命扩殖的‘垫脚石’,还是生命演化的‘摇篮’。

据他介绍,鲸的上下游动过程可以把深层营养物质带到表层,促进这个区域渔业资源的发展。同时鲸游动能促进浮游植物的生长,每年能固定大气二氧化碳370亿吨,这个数量相当于一千棵树一年的固碳量。‘鲸落’还会把多至30吨的有机碳埋藏到深海,起到碳汇的作用。众所周知,鲸是海洋中最大的哺乳动物。在全球气候变暖的大环境下,鲸和人类已经是一个命运共同体了。谢伟如是说。

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