Ozean Barkeeper: Tierbewegung Schlüssel zum Sea Life

Es ist schwer, nicht von dem herrlichen Anblick von Walen verschoben werden, da sie ihre massive Rahmen aus dem Meer zu hissen und dann zurück in die Wellen mit einem mächtigen Schuss fallen.

Aber alles, was nass ist nur ein Bruchteil eines Wals Reise, das ist gut für mehr als nur Show. Unter den Wellen Nährstoffe wie Stickstoff und Eisen bewegt und gemischt um den Ozean von den Tieren, wie sie von der Jagd in der Tiefe an die Oberfläche. Entgegen der früheren Meinung, Wale und andere Meerestiere können eine wichtige Rolle in den weltweiten Transport von Nährstoffen – aus dem kalten, reiche Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche warm, nährstoffarme. Ohne diese wichtigen Inhaltsstoffe würde viel marine Leben aufhören zu existieren.

Eine Studie, veröffentlicht im Juli in der Zeitschrift Biogeosciences Diskussionen schätzt, dass nur 80 Pottwale, die in der Nähe von Hawaii Leben 1.100 Tonnen (1 Million Kilogramm) transportieren Stickstoff pro Jahr mit der Bewegung ihrer massiven Körper durch eine Begrenzung der Pycnocline, unterhalb derer es zu dunkel für Licht liebende Pflanzen ist genannt – die Basis für einen Großteil der Ozean-Food-Kette – um zu überleben.

Das mag wie eine unscheinbare Betrag, aber wenn Sie die Bewegung der Tiere im gesamten Ozean nehmen, es kann addieren. Eine Studie 2006 durch die Florida State University Forscher William Dewar errechnet, dass Tiere und andere Organismen verantwortlich für ein Drittel sind der Vermischung des Ozeans, ohne die das Meer würde stagnieren und wahrscheinlich innerhalb von ein paar tausend Jahre in eine nahezu leblos Suppe verwandeln. [Weltweit größten Ozeane und Meere]

Mächtig wie der Wind

Wenn diese Zahl hält, erzählte Meerestiere ebenso wichtig wie Gezeiten oder Winde erschweren würde in den Ozean mischen Dewar OurAmazingPlanet. Wissenschaftler hatten zuvor dachte, dass nur Gezeiten und Wind Nährstoffe um bewegte, aber mehr und mehr Hinweise, dass Leben spielt eine Rolle darauf bei transportiert Nährstoffe zu halten das System funktionieren.

Die beiden wichtigsten Elemente, die in die Tiefe, aber begrenzte weiter oben reichlich vorhanden sind, sind Stickstoff und Eisen, welche Pflanzen Sonnenenergie in energiereichen Chemikalien wie Kohlenhydrate, dass Kraftstoff höhere Lebensformen konvertieren müssen.

Große Tiere wie Wale transportieren Nährstoffe mit der turbulenten erwacht erstellt von ihrer Bewegung. Aber kleinere Tiere wie Krill wahrscheinlich Dinge zu bewegen, vor allem, wenn sie in Gruppen in einer einheitlichen "Matte" bewegen sich Hunderte von Fuß oder Meter während des Tages und nachts wieder sichern können.

Gruppen von Krill im südlichen Ozean Form vielleicht die größte Migration Körper von Tieren in der Welt, sagte Stephen Nicol, Meeresbiologe an der australischen University of Tasmania, die entweder Studie beteiligt war. Sie können verschieben Nährstoffe mit erwacht aus ihrer kleinen Anhängsel, sondern schaffen auch eine kollektive Aufwind (ähnlich wie ein Blatt von Regentropfen einen Down-Entwurf schafft), saugen Sie Nährstoffe.

Tiere machen auch ihre Bewegungen ständig auf einer täglichen Basis, im Vergleich zu Wind und Gezeiten, die oft die meisten ihres Einflusses in Großveranstaltungen wie Stürme ausüben, die weniger häufig auftreten.

Effiziente Mischer

Auch kleine Tiere wie Grass Garnelen sehr effizient Mischer, sagte physikalischen Ozeanograph Claudia Cenedese, an der Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts. In einer Studie, die sie durchgeführt, eine kleine Anzahl der Kreaturen völlig durcheinander einen großen Tank mit separaten Schichten von Nährstoffen in 2-3 Tagen; Das ist etwa 100 Mal schneller als die Lösung allein durch Konvektion und Diffusion gemischt haben würde. (Konvektion ist ein Muster der Zirkulation durch Hitze verursacht, Diffusion ist der natürliche Prozess wo Chemikalien von hohen zu niedrigen Konzentrationen verteilt.)

Tiere wie Quallen können auch Wasser mit ihnen saugen, wie sie es in ihren Körper ziehen gehen, wie sie sich treiben.

Winzige Pflanzen wie Phytoplankton, bilden die Grundlage der Nahrungskette im Meer, nur überleben kann in der Nähe der Oberfläche des Ozeans wo Licht durchdringt. Wenn sie sterben, sinken diese Organismen schnell auf den Boden des Ozeans, wobei die Nährstoffe, die sie mit ihnen besitzen. Das Meer braucht also mischen, um zu überleben.

Dewar's 2006 Papier, veröffentlicht im Journal of Marine Research errechnet, dass weltweit, Mischen des Ozeans 3 Terawatt (TW) Leistung erfordert (etwa ein Fünftel der elektrischen Leistung von Menschen jedes Jahr genutzt). Winde, Gezeitenkräfte und der Biosphäre tragen etwa 1 TW der benötigten Leistung. Diese energetische Schätzungen sind jedoch einen Schritt aus der realen Welt entfernt, sagte Dewar. Und das ist das Problem: in diesem im Entstehen begriffenen Bereich gibt es einige harte Zahlen zu verlassen.

"Eine Menge mehr Arbeit muss getan werden, um dies zu beweisen," sagte Nicol. Die wachsende Wahrscheinlichkeit, dass Leben eine wichtige Rolle beim Transport von Nährstoffen spielt die meisten Biologen stark überrascht nicht, sagte er. "Aber physikalische und chemische Ozeanographen mag die Idee überhaupt nicht und es zutiefst misstrauisch sind."

Physikalischer Ozeanograph Andre Visser, der Technical University of Denmark, sagte, dass er denkt, dass Kleintiere nicht den Ozean deutlich mischen, weil sie zu klein sind. (Er fügte hinzu, dass die Wal-Studie, deren Autoren nicht für einen Kommentar erreicht werden konnte, fehlerhaft und nicht gut erklärt war.) Große Tiere wie Wale im Ozean mischen können, sagte er, aber es gibt zu wenige übrig, um einen großen Unterschied machen. [Fotos: Tracking Buckelwale]

Die Nährstoff-Schleife

Jedoch Visser sagte, sie wahrscheinlich bei den Transport von Nährstoffen im Körper eine wichtige Rolle spielen. Pottwale, zum Beispiel, sind ein klassischer Fall – sie ernähren sich von Fischen und Tintenfischen in die Tiefen des Ozeans, und dann an die Oberfläche kommen und bereichern sie mit großen Federn Stickstoff und eisenreiche schwimmende Kot.

Nicol Forschung auf Blauwale und Finnwale, die sich von Krill ernähren, hat die gleiche Sache gezeigt. Die fäkale Nährstoffe werden schnell aufgegriffen von Blüten von Phytoplankton, sagte er, die sind dann gegessen von Krill, funktionieren wie eine "lebendige Reservoir des Eisens." Mehr Krill bedeutet mehr Wale, d. h. mehr Nährstoffe für Plankton, welches von Krill gefressen wird. Und so weiter.

Der Beitrag der Tiere zum Ozean mischen schwieriger ist, als Wellen und die Bewegungen der Gezeiten beachten, sagte Cenedese. Es gibt auch viel weniger Wale als dort verwendet werden, zu weniger Nährstofftransport und weniger dicht bevölkerten Ozeane geführt hat, sagte Nicol.

Die Idee, dass Tiere die Bewegung der Nährstoffe erhöhen und dazu beitragen, mehr Nahrung für das gesamte Ökosystem in einer positiven Feedback-Schleife ist ein leistungsfähiges mit großen Auswirkungen, Nicol, sagte. Und es wahrscheinlich stimmt, Visser hinzugefügt.

Zum einen würde es ändern, wie Wissenschaftler formulieren Modelle der globalen Klima, Meeresströmungen, etc. — von denen keines machen derzeit Tiere Rollen in diesen Prozessen, sagte Visser.

Es würde auch liefern weitere Beweise dafür, warum es wichtig ist, große Tiere wie Wale zu bewahren.

Wie groß ein Rollenspiel für die Organismen im Prozess unmöglich zu sagen, denn jetzt, ist aber wegen der Schwierigkeit, diese Messungen in den weiten Ozean machen und wissen, wie man Unterschiede zwischen den verschiedenen Standorten im Durchschnitt.

"Ich kann nicht zu spekulieren," sagte ein anderer Forscher, der die Frage wieviel Tiere zum Ozean mischen beitragen, Caltechs John Dabiri sagte studiert hat. "Es hängt buchstäblich, wie viele Fische im Meer werden."

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