一项利用电子标签和声纳数据的新研究表明，鲨鱼和金枪鱼等大型海洋捕食者经常潜入深海，与密集的生物层相互作用，以获取食物和可能的其他目的。这一区域对生态平衡和商业捕鱼都至关重要，需要仔细研究和保护，以防止不可逆转的破坏。
300多个大型海洋捕食者身上的标签以及船上的声纳数据都指向了生态环境海洋边缘地带的重要性。
如果你曾经亲眼目睹过鲨鱼破浪而出——无论是亲眼目睹还是在互联网上的某个地方——那短暂但令人敬畏的时刻只是它在海洋表面度过的一小部分时间。大多数时候，鲨鱼和其他大型海洋捕食者都在我们的视线之外，这让我们不禁要问:它们去哪里了?
一项新的研究表明，像鲨鱼、金枪鱼和长嘴鱼这样的大型掠食性鱼类对深海的访问数量惊人，尤其是在海面以下200到1000米之间的中上层区域。根据这项研究，这个区域也被称为海洋的黄昏地带，被忽视了，因为它是大型食肉动物的重要栖息地。该论文发表在11月6日的《美国国家科学院院刊》上。
一项新的研究表明，像鲨鱼、金枪鱼和长嘴鱼这样的大型掠食性鱼类对深海的访问数量惊人，特别是海洋的边缘地带，这是大型掠食性物种的重要栖息地，但一直被忽视。图片来源:虎鲨/?Tom Burns
这项研究由伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的助理科学家卡姆林·布劳恩(Camrin Braun)领导，从多个科学合作伙伴那里收集了数量惊人的数据。他和合著者综合了来自电子标签、船上声纳、地球观测卫星和数据同化海洋模型的数据，以量化深潜对大型远洋食肉动物的生态意义。他们强调，一个健康的中上层区域也为人类提供了许多好处和生态系统服务。
布劳恩说:“无论你看到的是哪种顶级捕食者，或者你在全球海洋的哪个地方看到它们，它们都在深海中度过时间。”“所有这些我们认为是海洋表层居民的动物，比我们以前想象的更多地使用深海。”
科学家们利用了344个电子标签的数据，在46659天的追踪时间里，追踪了北大西洋的12个物种，包括白鲨、虎鲨、鲸鲨、黄鳍金枪鱼、旗鱼等等。
一项新的研究表明，像鲨鱼、金枪鱼和长嘴鱼这样的大型掠食性鱼类对深海的访问数量惊人，特别是海洋的边缘地带，这是大型掠食性物种的重要栖息地，但一直被忽视。图片来源:科德角蓝鲨离岸公司/?Eric Savetsky
标签记录的这些鱼的潜水模式与声纳数据相匹配，声纳数据显示了深散射层(DSL)的日常运动。深散射层是大量小鱼和海洋生物密集聚集的区域，科学家们最初使用声纳将该层误认为是海底。
白天，DSL中的动物居住在中表皮区。但是，当太阳落山时，许多这些个体——如鱼类、软体动物、甲壳类动物和其他动物——会游到水面上觅食。当太阳再次出现在地平线上，将光线散射到地面上时，它们就会下降到黄昏地带，在那里它们将一直呆到夜幕降临。这种日常节奏被称为Diel垂直迁移，是WHOI的科学家们研究了几十年的一种模式。
研究报告的合著者、新西兰奥克兰大学的声学专家爱丽丝·德拉·彭纳(Alice Della Penna)说，看到这些数据集匹配得如此之好，令人惊讶。“当我们从不同的角度来看这个特定的过程时，从潜水和声学角度来看，看到一切都井然有序，这是非常令人兴奋的。”
经过多年的数据收集和分析，这篇新论文有助于揭示那些适应DSL的捕食者，可能是为了捕食较小的猎物，以及那些经常偏离日常垂直迁移模式的动物，这导致了进一步的问题:如果不是为了觅食，为什么它们会潜入这么深。
“有几个物种完全符合他们潜水觅食的预期，但有些行为不仅仅是为了觅食，”布劳恩说。例如，剑鱼就像时钟一样遵循Diel垂直迁移模式。但他解释说，“这种行为确实有一些令人惊讶的偏差，比如剑鱼不是潜入1500英尺，而是潜入3000或6000英尺，比我们预期的进食行为要深得多。”
这意味着它们潜水的原因可能是我们尚未完全了解的其他原因。根据这项研究，之前的研究指出，这些垂直运动可能是为了躲避捕食者或帮助导航。尽管有这些异常，研究中包括的所有大型物种都以这样或那样的方式与中上层生物相互作用，发现这些捕食者潜入海洋深处似乎不适合居住的地方是值得的，那里光线很少，压力很高，温度接近冰点。
“鲨鱼和金枪鱼在进化上有很长的路要走，它们的感觉系统非常不同。然而，这两个群体都发现做这种行为是值得的，”WHOI的鱼类生态学家、该研究的合著者西蒙·索罗尔德说。随着大量的鱼类和生物长途跋涉，Thorrold说，这些物种可能会将大量的二氧化碳从表面转移到深海，并在那里停留几个世纪——这可能是中上层生态系统的重要服务，但尚未量化。
索洛德说，由于这片边缘地带对许多商业捕捞的大型物种来说显然很重要，“这种深海生物质为生态系统提供了价值可观的服务。”这篇论文强调，保持中远洋的完整符合每个人的利益，在捕鱼或提取活动发生之前，进一步研究这些深海食物网是很重要的。该论文指出，“正在进行的捕鱼努力和上层捕食者分布的重叠，预期的由气候引起的上层生态系统的变化，以及对中上层生物的潜在开采”，可能会使这个关键的生态系统处于危险之中。
Della Penna说:“我们发现，中远洋为海洋的其他部分提供了重要的支持。”“如果我们在了解这些中上层生态系统的工作原理之前就开始开发它们，那么造成损害的风险真的很大，而且这种损害是不容易逆转的。”
来自电子标签、船上声学数据、地球观测卫星和数据同化海洋模型的数据发现，海洋的中上层区域，也被称为黄昏区域，对许多被认为是水面居民的大型海洋鱼类具有重要的生态意义。这些大型的海洋捕食者，如鲨鱼和金枪鱼，潜入到深水区深处，通常是为了跟随一层密集的被捕食生物的运动，这层生物被称为深散射层。“有几个物种完全符合他们潜水觅食的预期，但有些行为不仅仅是为了觅食，”主要作者卡姆林·布劳恩说。例如，剑鱼就像时钟一样遵循Diel垂直迁移模式。但也有一些“与这种行为非常疯狂的偏差”，这意味着它们可能出于其他尚未完全理解的原因而潜水。这篇论文强调，保持中远洋区域的完整符合每个人的利益，在捕鱼或提取活动发生之前，进一步研究这些深海食物网很重要。
参考:作者:Camrin D. Braun、Alice Della Penna、Martin C. Arostegui、Pedro Afonso、Michael L. Berumen、Barbara A. Block、Craig A. Brown、Jorge Fontes、Miguel Furtado、Austin J. Gallagher、Peter Gaube、Walter J. Golet、Jeff Kneebone、Bruno C. L. Macena、Gonzalo Mucientes、Eric S. Orbesen、Nuno Queiroz、Brendan D. Shea、Jason Schratwieser、David W. Sims、Gregory B. Skomal、Derke Snodgrass和Simon R. Thorrold, 2023年11月6日，《美国国家科学院学报》。DOI: 10.1073 / pnas.2306357120
本研究的资金由伍兹霍尔海洋研究所的海岸研究基金和科学投资基金(CDB)， WHOI总裁创新基金和伍兹霍尔海洋研究所的博士后学者计划提供，由George D. Grice博士博士后奖学金基金(MCA)，英国自然环境研究委员会(DWS)，欧洲研究理事会(DWS)，海洋生物协会高级研究奖学金(DWS)和阿卜杜拉国王科技大学(MLB基线研究基金)。BCLM由IslandShark (PTDC/BIA-BMA/32204/2017)、AEROS-Az (acoes -01-0145- federal -000131)、MEESO (EU H2020-LC-BG-03-2018)和Mission Atlantic (H2020-LC-BG-08-2018-862428)项目支持。这项工作是伍兹霍尔海洋研究所海洋模糊地带项目的一部分，作为TED大胆项目的一部分资助。分享推特reddit电子邮件分享
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