Время вертикальной миграции проливает свет на важность давления хищников в сумеречной зоне океана
Новое исследование с использованием автономных роботов, оснащенных акустической технологией, изучило время суточного вертикального перемещения животных из глубин. Результаты дают новое понимание причин этой массовой миграции.
Каждую ночь заход солнца запускает крупнейшую миграцию на Земле. Мобильные животные всех размеров и таксонов уплывают из сумеречной зоны (мезопелагиали, 200–1000 м) к поверхности. На рассвете они возвращаются в глубины.
Это явление — суточная вертикальная миграция — считается результатом конкурирующих потребностей: питаться в богатых энергией поверхностных водах и избегать визуальных хищников. Ночью животные могут кормиться у поверхности под покровом темноты. Днем они образуют плотное скопление, часто называемое глубоким рассеивающим слоем.
- Проблема изучения: Движения происходят в короткое время (около часа на закате и рассвете). Корабельные инструменты видят слой в целом, но не отдельных особей, что затрудняет понимание причин миграции.
Новый подход с автономным аппаратом
Исследователи использовали модифицированный автономный подводный аппарат (AUV) Deep Ocean REMUS Echosounder (DOR-E), оснащенный двумя эхолотами. Он может погружаться до 600 м и работать 20 часов.
- Преимущество: AUV может подобраться к слою гораздо ближе, чем корабль, и разрешать отдельных животных, а не только скопление.
- Место исследования: Воды бассейна Санта-Каталина в Южной Калифорнии.
Ключевые выводы о времени миграции
Анализ акустических данных десятков тысяч отдельных целей показал:
- Размер: Меньшие животные начинали
миграцию к мелководью раньше, чем более крупные.
- Самые мелкие животные начинали подъем за 20 минут до заката.
- Самые крупные животные начинали миграцию до 80 минут после заката.
- Способность к плаванию: Более быстрые пловцы
мигрировали раньше слабых.
- Кальмары уходили из сумеречной зоны первыми (быстрые, используют реактивное движение).
- За ними следовали рыбы, затем ракообразные.
Эти данные подтверждают гипотезу о том, что миграция балансирует между кормлением у поверхности и снижением воздействия визуальных хищников.
Неожиданный фактор: акустические хищники
Наиболее интересным открытием стала динамичность миграции при появлении хищников.
- Присутствие дельфинов Риссо (Grampus griseus) — важных хищников для кальмаров — заставляло кальмаров оставаться в глубине и не мигрировать.
- Скопления кальмаров задерживали вертикальное движение на 40 минут, если поблизости были дельфины. Это сокращало время кормления у поверхности.
- На время подъема рыб или ракообразных (не основная добыча дельфинов) присутствие дельфинов Риссо значимо не влияло.
"Вертикальную миграцию всегда рассматривали с точки зрения воздействия на этих животных визуальных хищников, но дело не только в них", — сказала Келли Бенуа-Бёрд.
Дельфины Риссо охотятся с помощью эхолокации, а не зрения. Это указывает на большее количество факторов, влияющих на миграцию.
Глобальное значение миграции
Суточная вертикальная миграция оказывает profound влияние на экосистемы океана:
- Формирует структуру глубоководных пищевых сетей, связывая плодородные поверхностные воды с глубинами.
- Является критическим компонентом углеродного цикла, обеспечивая вектор для секвестрации углерода в глубоком море.
- Это "биологический конвейер", важный для перемещения энергии и углерода в океане.
Изучение этой миграции важно для понимания здоровья океана и меняющегося климата.