巨大的鯊魚,微小的浮游生物:從破冰船探索不斷變化的北極

巨大的鯊魚,微小的浮游生物:從破冰船探索不斷變化的北極 照相機在格陵蘭迪斯科灣附近的巴芬灣東部捕捉到一隻巨大的格陵蘭鯊魚。 喬納森·費希爾, 作者提供

“您將需要更大的船。”

1975電影中那條著名的台詞 大白鯊 我在加拿大最大的研究型破冰船加拿大海岸警衛隊(Amundsen)上完成26天時,有幾個原因使我微笑。

首先,我一直在收集新的視頻數據,以了解廣告的分佈,豐富度和行為 最大,最慢最老的魚 在北極水域中-難以捉摸的格陵蘭鯊魚。

其次,儘管鯊魚科學是過去四個星期中實現的許多任務目標之一,但值得慶幸的是,我們並不需要更大的船隻。 98米長的CCGS Amundsen舒適地容納了41船員,34科學家,使我們能夠安全地完成Resolute,努納武特和魁北克市之間250海裡(約4,589公里)的8,500海上科學作業。

巨大的鯊魚,微小的浮游生物:從破冰船探索不斷變化的北極 堅毅與魁北克市之間的路線。 作者提供

Amundsen的專門科學使命為收集基準數據和提供了無與倫比的機會。 描繪快速變化的加拿大東部北極和亞北極海域內的動態.

一船多目標

這項北極任務的科學目標是廣泛的。 從5月30到9月10,2019,我們的研究總共進行了超過三個月的時間,並且涉及的人數超過了海上的150科學家。

在整個水柱中,科學家們放下了海洋傳感器和程序瓶,以收集水樣,以量化在海洋食物網底部為稱為浮游植物的微型海洋植物提供燃料所需的物理條件和營養。

 巨大的鯊魚,微小的浮游生物:從破冰船探索不斷變化的北極 “怪物網”被放到船下,並收集浮游動物和小魚。 喬納森·費希爾, 作者提供

垂降到2,000米深的網或拖曳到水面附近的網捕獲了浮游動物和消耗該浮游植物的小魚。 有時睡眠要等到下一次轉換,因為這些操作在午夜的陽光下幾乎不停地重複進行,以最大限度地延長每個採樣站的時間。

在海底,箱芯挖出泥漿以及生活在海底和海底的海星和其他生物。 較大的網捕撈的魚類,使科學家能夠估算魚類的豐度和生物多樣性,這將有助於評估北極漁業及其生態系統,並使科學家和決策者對海洋中的狀況及其變化有一個更好的了解。

所有這些生物學工作都得到了高分辨率海底測繪的補充,這將有助於船隻導航和識別北部社區附近的海底地質災害。 許多人預計,隨著海冰稀薄和融化,北極地區會有更多的船隻通過,儘管目前海圖還不夠,而且廣泛的淺海地區也很難繪製。

地質學家從海底拉出了沉積岩心,這將揭示北極的地質歷史。 船上的科學家還尋找了人類在北極的影響的痕跡,重點是污染物,例如水和海洋物種中的有機污染物和塑料,並試圖破譯石油洩漏對北極生態系統的潛在影響。

大魚,老魚,小魚,幼魚

作為漁業科學家,與我相比,這項任務有點像是一項研究。 我(和我的相機)的大部分注意力都集中在長而古老的格陵蘭鯊魚上, 長度超過六米,壽命超過270年.

 2019年7月,格陵蘭鯊魚游向我們團隊誘餌的遠程水下視頻著陸器。

視頻系統使我們能夠在本地識別個體和鯊魚數量 不使用鉤子或網並揭示其棲息地和 確定他們與哪些其他物種相互作用.

但是我在拉蒙大學的團隊中花費了很多時間在Amundsen上,以量化浮游動物和魚類的組成,豐度和分佈。 我們按照70小時的時間表,對24次部署的五種採樣網進行了拖運。 有時,敬業的同事和豐盛的飯菜使工作變得更加輕鬆。

這意味著需要對成千上萬條細小幼體魚進行分類,測量和拍照,其數量和特徵將為將來的成年種群奠定基礎。

其中一個重點是北極鱈魚,該物種在北極水域的豐富度和優勢地位使其成為浮游生物獵物與海洋哺乳動物,鳥類和大型魚類之間的食物鏈中的關鍵環節,而這些魚類均是其捕食者。

北極鱈魚是許多北極物種生存的關鍵,但它也對不斷變化的環境條件敏感。 了解日光照射下的地表水域中北極鱈魚的動態對於預測未來這些水域中海洋生態系統的結構和功能的變化非常重要。

在北極水域中檢測到南部物種是變化的明顯指標,但表徵它們與居民物種的相互作用是海洋條件變化帶來的一種通配。

巨大的鯊魚,微小的浮游生物:從破冰船探索不斷變化的北極 幼體北極鱈魚,長18毫米。 西里爾·奧布里, 作者提供

加拿大東部北極地區在國家或全球環境中變化迅速,導致北部社區和生態系統面臨新的條件。

有一個 該地區不斷增長的科學信息基礎,可用於為決策和政策提供依據。 但是,有關運輸,漁業,多樣性和海洋學變化及其對北極社區和產業的影響,出現了新的問題。 對我而言,這項任務證明了同時解決許多研究問題的必要性和機會。

關於作者

喬納森·AD·費舍爾(Jonathan AD Fisher),研究科學家, 紐芬蘭紀念大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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