上个世纪的大部分时间里，捕鲸者都在从海里捕捞巨鲸，导致某些物种的数量减少了 99%。一些科学家认为，磷虾——许多鲸鱼大口吞食的微小甲壳类动物——的数量将会因此激增，因为它们基本上摆脱了有史以来最大的动物的进食压力。
但那并没有发生。相反，自 20 世纪中叶以来，南极磷虾数量不断减少，在捕鲸活动频繁的地区减少了 80% 以上。由于甲壳类动物及其巨型食肉动物的消失，许多其他磷虾消费者，如海鸟和鱼类，也遭受了损失。
现在，科学家们对发生这种情况的原因有了更清晰的认识：鲸鱼粪便，或者更确切地说，缺乏鲸鱼粪便。
一项新的研究发现，包括蓝鲸和座头鲸在内的须鲸，平均吃掉的磷虾和其他食物是之前认为的三倍，而更多的食物意味着更多的粪便。矛盾的是，磷虾的崩溃可能是由于鲸鱼分泌的富含铁的消化磷虾减少，导致这些生态系统无法获得它们赖以生存的一些关键营养物质。浮游植物的大量繁殖依赖于铁，而磷虾和食物网的许多其他部分都靠浮游植物的繁殖而维持。研究人员在 11 月 4 日的《自然》杂志上报告称，将鲸鱼数量恢复到捕鲸前的水平可能有助于增强这些生态系统，甚至可以在海洋中储存更多的碳。 自然。
“如果不知道鲸鱼吃了多少，就很难知道它们在生态系统中扮演什么角色，”佛蒙特大学伯灵顿分校的海洋生态学家乔·罗曼（Joe Roman）说，他没有参与这项研究。他说，以前对鲸鱼食物摄入量的了解很粗略，这项研究将“让我们更好地了解鲸鱼的普遍减少如何影响海洋生态系统。”
评估波音 737 大小的生物的精确饮食并不是一件容易的事，这些生物在海面深处吞食成群的厘米长无脊椎动物。之前的估计依赖于对死鲸的解剖或根据鲸鱼的体型推断其代谢需求。“这些研究都是有根据的猜测，没有一项研究是针对野外的活鲸鱼进行的，”加利福尼亚州太平洋格罗夫斯坦福大学霍普金斯海洋站的海洋生物学家马修·萨沃卡说。
但新技术让萨沃卡和同事“有机会回答关于地球上一些最具魅力的动物的真正基本的生物学问题。”
研究人员需要知道三件事：鲸鱼进食的频率、它们吞下多少口食物以及每口里有多少食物。利用吸盘式吸盘安装在 7 种鲸鱼 321 头鲸鱼背上的精密传感器，研究人员可以判断鲸鱼何时扑向猎物，这是进食的可靠迹象。无人机拍摄了 105 头鲸鱼的照片，研究人员用这些照片来估计鲸鱼的吞口大小。最后，声纳测绘揭示了关键进食区域磷虾的密度。
温尼伯加拿大渔业和海洋局的海洋生态学家莎拉·福琼 (Sarah Fortune) 表示，将这些数据集结合在一起，揭示了比以往任何时候都更详细的进食情况。她说，萨沃卡和他的同事“测量了所有需要测量的东西，以准确估计须鲸的消耗量”。
事实证明，平均而言，须鲸吃的食物大约是之前估计的三倍。例如，研究人员发现，蓝鲸一天可以吃掉 16 吨磷虾。萨沃卡说，从能量角度来说，这相当于约 1000 万至 2000 万卡路里热量，或约 30,000 个巨无霸。
鲸鱼每天吃的东西并不多。这些动物在长途迁徙时可以几个月不被咬。但萨沃卡说，鲸鱼消耗并排泄的大量食物表明，鲸鱼对海洋生态系统的塑造程度比之前想象的要大，这使得鲸鱼的损失影响更大。
这是因为鲸鱼扮演的角色之一是营养循环者。通过在深处以富含铁的磷虾为食，并以粪便的形式将一些铁返回到表面，鲸鱼帮助将这一关键元素保留在食物网中。过度捕鲸可能会破坏这种铁循环。萨沃卡说，由于地表铁含量减少，浮游植物数量减少，磷虾数量锐减，生态系统生产力下降。
在 20 世纪工业捕鲸杀死数百万头鲸鱼之前，研究人员估计，仅在关键觅食区南大洋的须鲸每年就消耗了 4.3 亿吨磷虾，是已发现的所有磷虾生物量的两倍多今天在这些水域（ 序列号：21 年 3 月 4 日 ）。尽管如今鲸鱼数量不断减少，但研究人员估计，鲸鱼每年仍能防止大约 1,200 吨铁流失，以免它们漂流到南大洋的黑暗深处。
萨沃卡说，鲸鱼可能不是磷虾数量惊人减少的唯一因素，但有证据表明，“鲸鱼在这里发挥了作用，当你大规模清除它们时，系统的平均生产力就会降低。”
一些鲸鱼数量正在回升（SN: 11/18/19）。研究人员计算，如果鲸鱼和磷虾的数量能够恢复到 1900 年代初的水平，南大洋的生产力可能会提高 11%。研究小组表示，生产力的提高将转化为从磷虾到蓝鲸等更多富含碳的身体，这些动物每年总共可储存 2.15 亿吨碳，相当于一年内减少 1.7 亿多辆汽车上路。
“鲸鱼并不是气候变化的解决方案，”萨沃卡说。“但是重建鲸鱼种群会有所帮助，我们需要大量的资金来解决这个问题。”
