追踪南极鲸鱼寻找气候变化的线索

巨型座头鲸的体内蕴藏着有关气候变化如何改变南极洲的线索。随着脆弱的南极半岛海冰继续以惊人的速度减少，与野生动物慈善机构世界自然基金会合作的科学家正在对那里的大型海洋哺乳动物进行近距离的健康检查。英国广播公司(BBC)的维多利亚·吉尔(VictoriaGill)和凯特·斯蒂芬斯(KateStephens)与研究人员一起横渡南大洋，执行跟踪和研究这片偏远冰冻荒野中的鲸鱼的任务。

凌晨03:00发生了一场巨大的车祸。我们小屋里的每个抽屉都被猛地打开，里面的东西都被扔到墙上。我们遇到了12米高的海浪。

我不是海员；这令人震惊，但在德雷克海峡上显然并不罕见——我们所在的南大洋是出了名的波涛汹涌。我们乘坐一艘载有200名乘客的旅游船，与一群野生动物科学家一起前往南极半岛。

南极洲巨人的秘密

研究人员之一纳塔莉亚·博特罗-阿科斯塔博士的手提行李中有一件引人注目的装备——一把定制的十字弓。“这不是武器，”她解释道。“这是我们用来收集鲸鱼皮肤和鲸脂样本的科学工具。”

研究人员将使用弩和无人机对他们能找到的每头座头鲸进行近距离健康检查，以确定这些大型哺乳动物是否有足够的食物。

座头鲸从热带迁徙数千公里到南极洲冰冷的水域-每天以超过一吨的磷虾为食

这是一个重要的问题——不仅对于那些重达40吨的座头鲸来说，它们要长途跋涉数千公里才能在寒冷的海洋中饱餐一顿——而且对于海洋和地球的健康也是如此。

在半岛附近肥沃、冰冻的海洋中，企鹅、海豹和许多鲸鱼以南极磷虾为食。

这些体型微小、数量多得几乎难以想象的虾状生物在海冰下繁衍生息。随着气候变暖，科学家们正在竞相了解这对依赖冰的食物供应意味着什么。

磷虾依赖海冰-吃生活在冰中的微型植物

在我们到达南极洲的第一个清晨，在平静的沿海水域，我们乘坐一艘名为Zodiac的小型充气船出发了。

云彩正在下降，开始下雪了。领导我们的南极鲸鱼研究任务的是克里斯·约翰逊，他是野生动物慈善机构世界自然基金会的鲸鱼保护全球专家。

在这种情况下，”克里斯说，“寻找鲸鱼的最好方法就是倾听——我们会关闭黄道带引擎并闭上眼睛。”

沉默具有变革性。鲸鱼的多次重叠的呼气声在从玻璃般的水中垂直升起的山脉中回响。巨大而饥饿的座头鲸正在这个海湾进食。在我们的小船上，动物们在呼吸，然后潜水——张开它们的大嘴，让充满磷虾的海水涌入。

我们慢慢地朝最近的攻击方向走去，娜塔莉亚伸手去拿她的十字弓。

这些巨型哺乳动物在鲸脂中积累了有关其环境的化学线索——娜塔莉亚计划收集这些线索。

她拿起一根弩箭。在工作端，有一个3厘米的金属尖端，可以从鲸鱼的身体上拔下一块皮肤和鲸脂。橡胶塞可防止螺栓进一步穿透：它抓住样本，然后从动物身上弹开并漂浮在水中。

“它距离14m长的动物只有3厘米，所以就像被蚊子咬了一样，”Natalia说道。果然，当她的箭从一头巨大的雌性鲸鱼的身体上划出一道口子时，这只动物并没有退缩。

这是一位母亲，与她的小牛肩并肩。她似乎很感兴趣——慢慢地绕着我们的船转，然后直接滑到下面。当她慢慢地漂浮在我们下方时，我们可以看到她巨大的头部和白色的胸鳍——周围布满藤壶。

“坚持住，以防她出现。”克里斯说。但母鲸继续滑行，一击就出现在我们的另一边。

小牛更加好奇了，把头伸出了水面。年轻的海洋哺乳动物似乎在审视我们；我们是一群奇怪的小型陆地哺乳动物，坐在一艘小橡皮船上。我忍不住向小牛打招呼：“你好，美丽的。”

小座头鲸要花一年的时间来吸食母亲丰富的乳汁。对于饥饿的一吨重新生儿来说，卡路里很重要。

“我们需要找到鲸鱼最重要的进食栖息地，这样我们才能保护它们，”克里斯解释道。

他解释说，鲸鱼的健康状况反映了整个南极生态系统的健康状况。鲸鱼对于健康的海洋来说是必需的：座头鲸以磷虾为食，而磷虾以生活在海冰中的微型植物为食，这些植物在生长过程中会吸收导致地球变暖的碳。然后鲸鱼会排便（大量）并为海洋植物施肥。

这是一个良性的、富有成效的循环，但却被气候变化所破坏。“我们依靠这些自然过程来获取新鲜空气、食物和清洁水，”克里斯说。“像这样的地方对我们所有人都很重要。”

这个海湾里有一群座头鲸，娜塔莉亚准备进行另一次活检。她似乎与鲸鱼同步。当它拱起背部露出水面时，这就是她瞄准的时刻，也是理想的、富含脂肪的区域。当螺栓从鲸鱼身上弹开时，会发出轻微的“重击”声，带走它的一块组织。

回到加州大学圣克鲁斯分校的实验室，娜塔莉亚将能够通过鲸脂中积聚的化学信号或激素判断这头鲸是否饥饿、压力或怀孕。

“怀孕数据非常有价值，”纳塔莉亚说。“我的同事之前发现，在海冰较低的年份，怀孕率较低。[我们确实看到]气候变化以及所有这些保护威胁对动物的影响。”

这里大多数成熟的座头鲸每天都会吃掉大约300万只南极磷虾，因为它们会在8,000公里的旅程中返回热带太平洋的繁殖地，从而增加体型。

虽然一条完整的磷虾只有6厘米长，但它们的总重量约为4亿吨。这相当于地球上每个人的体重总和。这里的磷虾群依赖于海冰——它们以海藻为食，并在海冰的缝隙中生存。

普利茅斯海洋实验室的海洋生态学家安格斯·阿特金森教授表示，气候变化对磷虾构成威胁。“自2017年以来，南极海冰的减少令人担忧，”他说。2023年创历史新低，冬季冰量比平常减少超过200万平方公里。

该团队研究鲸鱼的另一种方法是从上方使用无人机。远程控制的航空摄像机意味着科学家可以记录从地面无法看到的壮观的行为展示。

克里斯发射了他的无人机，我们观看了一群座头鲸完美地演示了气泡网进食。它们一起工作，以螺旋状吹出气泡，捕获磷虾群。就像巨大的花样游泳运动员一样，它们张着嘴冲过气泡网的中间。

两只座头鲸和一艘小型研究船ChrisJohnson/WWF/UCSC/NOAA许可下的研究

一只鲸鱼单独形成一个气泡网，然后用巨大的鳍将磷虾扫入嘴中。“它使用胸鳍作为工具，”克里斯说。

无人机不仅可以提供壮观的景色，还可以用来给鲸鱼称重。克里斯解释说：“我们测量他们身体的长度和宽度，以计算出他们在赛季中的脂肪含量。”

科学家们已经看到了鲸鱼因与气候相关的食物短缺而“变得瘦弱”的证据。一项针对南露脊鲸（以磷虾为食，然后迁徙到南非海岸产仔）的研究表明，这些动物与30年前相比，薄了20%。

磷虾数量很难统计，也不清楚数量是否在减少，但研究表明磷虾数量正在向南迁移到较冷的水域。定期检查座头鲸的体重将提供更多线索。

澳大利亚南极分部的磷虾生物学家SoKawaguchi教授表示，了解磷虾的整个生命周期和行为至关重要。“如果气候变化影响了蜂群的行为和分布，一些捕食者就会受到影响，”他说。“磷虾可能会移出他们的范围。”

克里斯解释说，鲸鱼的缩小是健康状况不佳的一个指标。“原因有多种——气候变化、渔业、船只撞击和水下噪音污染——这些因素都在叠加。”

南大洋有磷虾渔业。该油用于制造一些动物饲料和补充剂。严格的捕捞限制旨在保护南极野生动物，但世界自然基金会希望将一些地区指定为禁渔区，以保护鲸鱼的食物供应。“我们提倡关闭真正敏感的野生动物进食栖息地，”克里斯解释道。

当克里斯专注地看着他的无人机显示屏时，他突然喊道：“妈妈在大便！”

鸟瞰图显示，一只雌性座头鲸在我们的船附近放松，旁边有大量漂浮的粪便。生物学家莎拉·基恩勒(SarahKienle)从工具袋中取出一个大样本罐，倾身到一边舀起一些样本。

这些废物散发出高度浓缩的腐鱼气味，但莎拉很高兴。“鲸鱼的粪便很难找到，它包含了有关它们所吃食物的所有信息。我们甚至可以从中获取DNA和激素。它是液体，有臭味的金子！”

回到船上，团队使用储藏室作为临时实验室。在一张小桌子旁，娜塔莉亚和莎拉从箭头尖端的外壳中取出每个样本，并将其放入密封管中，然后运回娜塔莉亚的实验室。

在船上，样品被放入冰箱。然而，在回家的漫长旅途中，娜塔莉亚带着她的样品一起旅行，这些样品被塞在一个小型隔热野餐盒中。她经常要求航班上的机组人员从饮料车中取出冰块，以确保她珍贵的样品尽可能保持低温。

虽然在旅游船上工作有其局限性，但这意味着团队可以在半岛周围的多个地点工作。“科学家和游客想要去同一个地方——生物多样性和动物的热点地区，”来自德克萨斯州贝勒大学的莎拉解释道。

Intrepid旅游公司为科学家们提供空间和设施。克里斯说，对于团队来说，登上这艘船意味着可以到达地球上最偏远的地方之一。

埃莉·吉尔林(EllyGearing)一位旅游探险导游在企鹅的包围下漫步穿越南极景观埃莉·吉尔林

旅游业可以留下印记。前往南极洲度假的人数已达近年来急剧增加。2022年至2023年期间，参观人数达到创纪录的104,000人次。20世纪80年代之前，每年只有几百人前来。

南极探险具有很高的碳足迹，任何游客——科学家、游客或记者——都可能无意中带入不属于衣服或靴子的种子或微生物。这次旅行的探险导游实际上用真空吸尘器清理了乘客的背包和口袋，以帮助防止这种情况发生。上岸时不鼓励帽子上有毛球——它们会脱落纤维。

但有证据表明，亲身体验这片冰冻大陆可以激发游客倡导保护它。

以这种方式工作还意味着研究人员按照旅游船的时间表进行操作，在穿越臭名昭著的德雷克海峡返回之前，只需四天的时间绕半岛航行。

一只企鹅站在南极洲的浮冰上埃莉·吉尔林，企鹅、海豹、鱼类和海鸟都以冰冷的南极水域中的磷虾为食

在最后一天，团队追踪的两只鲸鱼突然停在冰山旁边并停止移动。“他们已经睡着了，”娜塔莉亚解释道。

娜塔莉亚小心翼翼地对待每只动物。当鲸鱼拱出水面时，她有最好的机会从移动的鲸鱼身上获取良好的样本。“我要把一个螺栓放入水中，只是为了引起水花，看看是否会吵醒他们，”她解释道。

咚咚。

溅。

没有什么。

“他们没有动，”她微笑着说。“没有任何反应。他们太困了。”

最后，两条鲸鱼苏醒了，娜塔莉亚进行了最后一次尝试，以获得最后一份珍贵的样本，其中包含有关该环境以及依赖该环境的野生动物正在发生的情况的信息。

这也是人类赖以生存的地方——一片多产的冰冷海洋，有助于为我们的星球降温。准确地了解它是如何变化的意味着对其进行监控。

因此，科学家们希望明年夏天回到这片冰冻荒野，对其最大的居民进行定期健康检查。