Dyr, der spænder fra plankton til små fisk, spiser dagligt store mængder af, hvad der er lidt ilt i havets passende benævnt "iltminimumszone".
Havets iltindhold kan være udsat for hyppige op- og nedture i en meget bogstavelig forstand - det vil sige i form af de mange havdyr, der spiser nær overfladen om natten og derefter nedsænkes i sikkerheden ved dybere, mørkere vand ved daggry .
Forskning påbegyndt ved Princeton University og for nylig rapporteret om i tidsskriftet Nature Geoscience fandt, at dyr, der spænder fra plankton til små fisk, spiser store mængder af, hvad der er lidt ilt, der er tilgængeligt i havets passende navngivne "iltminimumszone" dagligt. Det store antal organismer, der søger tilflugt i vand ca. 200 til 650 meter dybt (650 til 2.000 fod) hver dag resulterer i det globale forbrug på mellem 10 og 40 procent af det ilt, der er tilgængeligt på disse dybder.
Uddannelse Atantic Spadefish i det sydøstlige Florida. Kredit: Shutterstock / Peter Leahy
Resultaterne afslører en afgørende og undervurderet rolle, som dyr har i havkemi på verdensplan, forklarede førsteforfatter Daniele Bianchi, en postdoktorisk forsker ved McGill University, der startede projektet som en doktorand i atmosfærisk og oceanisk videnskab ved Princeton.
"På en måde skal denne forskning ændre, hvordan vi tænker på havets stofskifte," sagde Bianchi. ”Forskere ved, at der er denne massive migration, men ingen har virkelig prøvet at estimere, hvordan det påvirker havets kemi.
”Generelt har forskere troet, at mikrober og bakterier primært forbruger ilt i det dybere hav,” sagde Bianchi. ”Det, vi siger her, er, at dyr, der vandrer i løbet af dagen, er en stor kilde til iltudtømning. Vi leverer det første globale datasæt, der siger det. ”
Meget af det dybe hav kan genopfylde (ofte bare næppe) det ilt, der forbruges under disse massemigrationer, der er kendt som diel vertical migrations (DVM'er).
Men balancen mellem DVM'er og den begrænsede iltforsyning med dybt vand kunne let forstyrres, sagde Bianchi - især af klimaforandringer, som antages at reducere niveauet af ilt i havet yderligere. Det kunne betyde, at disse dyr ikke ville være i stand til at stige lige så dybt og sætte dem i fare for rovdyr og påføre deres ilt-sugende måder på en ny havzone.
figuren ovenfor viser de forskellige dybder (i meter), som dyr vandrer til i løbet af dagen for at undslippe rovdyr. Rødt angiver de laveste dybder på 200 meter (650 fod), og blåt repræsenterer den dybeste på 600 meter (2.000 fod). De sorte tal på kortet repræsenterer forskellen (i mol, der bruges til at måle kemisk indhold) mellem ilt ved overfladen og ca. 500 meter dyb, hvilket er den bedste parameter til at forudsige migrationsdybde. Kredit: Daniele Bianchi
”Hvis havets ilt ændrer sig, ændres dybden af disse vandringer også. Vi kan forvente potentielle ændringer i samspillet mellem større fyre og små fyre, ”sagde Bianchi. "Det, der komplicerer denne historie, er, at hvis disse dyr generelt er ansvarlige for en del af iltudtømning, kan en ændring i deres vaner muligvis have en feedback med hensyn til iltniveauer i andre dele af det dybere hav."
Forskerne producerede en global model af DVM-dybder og iltnedbrydning ved minedrift af akustiske oceaniske data indsamlet af 389 amerikanske og britiske forskningskrydstogter mellem 1990 og 2011. Ved hjælp af baggrundsmålingerne forårsaget af lyden af dyr, da de steg op og ned, identificerede forskerne sig mere end 4.000 DVM-begivenheder.
De analyserede derefter kemisk prøver fra DVM-begivenhedsplaceringer for at skabe en model, der kunne korrelere DVM-dybde med iltudtømning. Med disse data konkluderede forskerne, at DVM'er faktisk forstærker iltunderskuddet inden for iltminimumzoner.
”Du kan sige, at hele økosystemet udfører denne migration - chancerne er, at hvis det svømmer, gør det denne slags migration,” sagde Bianchi. ”Tidligere havde forskere en tendens til at ignorere denne store del af økosystemet, når de tænkte på havkemi. Vi siger, at de er ret vigtige og ikke kan ignoreres. ”
Bianchi gennemførte dataanalysen og modeludviklingen på McGill med adjunkt i jord- og planetvidenskab Eric Galbraith og McGill-doktorand David Carozza. Den oprindelige undersøgelse af de akustiske data og udvikling af migrationsmodellen blev foretaget i Princeton med K. Allison Smith (udgivet som KAS Mislan), en postdoktorisk forskningsmedarbejder i programmet i atmosfæriske og oceaniske videnskaber, og Charles Stock, en forsker med den geofysiske Fluid Dynamics Laboratory drives af National Oceanic and Atmospheric Administration.
via Princeton Journal Watch