Basin sill depth and episodic flushing influence bathypelagic nekton communities and goose-beaked whale foraging in the Southern California Bight
تُظهر هذه الدراسة أن التباين الهيدروغرافي على نطاق الحوض، ولا سيما مستويات الأكسجين المذاب وأحداث التدفق العرضية المدفوعة بالتضاريس القاعية، يعمل على هيكلة مجتمعات متميزة من النكتون في المنطقة المائية العميقة (الباثيبيلاجي) في خليج جنوب كاليفورنيا، مما يؤثر بشكل مباشر على سلوك التغذية لدى حيتان منقار الإوز الغواصة في الأعماق.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل المحيط العميق ليس كفراغ أزرق مسطح وفارغ، بل كمدينة عملاقة ثلاثية الأبعاد ذات أحياء متميزة، لكل منها طقسها الخاص، وأنماط حركة المرور، وسكانها. في هذه المدينة تحت الماء، "المباني" هي الأحواض الضخمة تحت الماء — وهي منخفضات ضخمة تشبه الأوعية في قاع البحر — تفصل بينها تلال جبلية تحت الماء تسمى "العتبات" (sills). تمامًا كما قد يمنع جسر منخفض الشاحنات الثقيلة من دخول منطقة معينة، تتحكم هذه العتبات في أي كتل مائية يمكنها التدفق إلى الأحواض. بعض الأحواض تشبه الساحات المفتوحة حيث تتدفق المياه العذبة الغنية بالأكسجين بحرية، بينما تشبه أخرى الأقبية المغلقة حيث يصبح الهواء راكدًا وفقيرًا بالأكسجين.
تعيش في هذه الأحياء العميقة "سكان المستوى المتوسط": الحبارات اللينة، القشريات الصغيرة، والأسماك الصغيرة التي لا تعيش في السطح ولكنها لا تعيش في القاع أيضًا. إنهم بمثابة المديرين المتوسطين في الشبكة الغذائية للمحيط. وفوقهم، مثل سائق توصيل ماهر يبحث عن طرد محدد، يحلق حوت منقار الإوز. هذه الحيتان هي مفترسات تغوص في الأعماق، ويجب عليها العثور على هذه المجموعات المتفرقة والمنتشرة من الفرائس لكي تنجو. السؤال الكبير الذي يسأله العلماء هو: ما الذي يجعل هذه الأحياء تحت الماء مختلفة عن بعضها البعض، وكيف يعرف الحوت بالضبط أين يجد عشاءه في الظلام؟ هذا البحث يغوص في هذا الغموض، مستكشفًا كيف يغير شكل قاع المحيط و"تدفق" المياه العذضاء العرضي حياة هذه المخلوقات التي تعيش في أعماق البحار.
أحياء الأعماق وجهاز تحديد المواقع (GPS) الخاص بالحوت
في منطقة "جنوب كاليفورنيا بايت" (Southern California Bight)، وهي امتداد من المحيط قبالة سواحل كاليفورنيا، أنشأ الباحثون ثلاث محطات استماع تحت الماء لحل لغز في أعماق البحار. أرادوا معرفة كيف يؤثر شكل قاع المحيط وحركة المياه على المخلوقات الصغيرة التي تعيش على عمق 1000 متر، وكيف تؤثر تلك التغييرات على حيتان منقار الإوز (Ziphius cavirostris) التي تصطادها.
فكر في مواقع الدراسة الثلاثة كأنها ثلاثة منازل مختلفة في حي واحد.
- الموقع W هو المنزل ذو "التصميم المفتوح". هو الأعمق ويمتلك مدخلًا واسعًا وعميقًا (عتبة عميقة) يسمح للمياه العذبة الغنية بالأكسجين من المحيط المفتوح بالتدفق بسهء.
- الموقع E هو المنزل "المتوسط". لديه مدخل متوسط الحجم. أحيانًا تتدفق المياه العذبة، وأحيانًا أخرى يصبح الجو فيه خانقًا بعض الشيء.
- الموقع H هو منزل "القبو". لديه مدخل ضحل جدًا يمنع معظم المياه العذبة. ونتيجة لذلك، تصبح المياه هنا فقيرة جدًا بالأكسجين، مما يخلق بيئة "نقص أكسجين" (hypoxic).
أمضى العلماء سنوات في الاستماع إلى المحيط باستخدام معدات عالية التقنية. استخدموا الموجات الصوتية لـ "رؤية" الحبارات والأسماك الصغيرة (النيكتون) وهي تسبح حولهم، مثل الخفاش الذي يستخدم تحديد الموقع بالصدى. كما استخدموا الهيدروفونات للاستماع إلى أصوات النقر التي تصدرها حيتان منقار الإوز، والتي تستخدمها في الصيد. ولفهم المياه نفسها، قاموا بقياس درجة الحرارة، والملوحة، ومستويات الأكسجين. حتى أنهم أخذوا عينات مياه للحصول على قطع صغيرة من الحمض النووي البيئي (eDNA) التي تتركها المخلوقات، مما ساعدهم في تحديد عائلات الحبار التي تعيش في كل مكان بدقة.
"التدفق" الذي غير كل شيء
كان أحد الاكتشافات الأكثر إثارة هو كيفية تفاعل هذه الأحياء تحت الماء مع "أحداث التدفق" (flushing events). تخيل عاصفة مفاجئة تدفع موجة من المياه العذبة والباردة والغنية بالأكسجين فوق المدخل الضحل لمنزل وتدخل إلى القبو. في المحيط، يحدث هذا عندما تدفع الرياح السطحية المياه بعيدًا، مما يسمح للمياه الأكثر كثافة وبرودة من أعماق المحيط بالتدفق فوق العتبات وإغراق الأحواض.
وجد الباحثون أن أحداث التدفق هذه نادرة ولكنها قوية. في الموقع E، عندما حدث حدث تدفق في أكتوبر 2017، جلب معه دفعة من المياه العلوية المحيطية العميقة (UCDW) العذبة. وعلى الفور تقريبًا، زادت "حركة المرور" للحيوانات الفريسة. أصبحت الموجات الصوتية المرتدة عن الحبارات والأسماك أقوى، مما يشير إلى وجود حشد أكبر. وتخيل ماذا حدث؟ ظهرت حيتان منقار الإوز مباشرة بعد ذلك. ارتفع الوجود الصوتي للحيتان (نقراتها)، مما يوحي بأنها شمت رائحة المياه العذبة، ووجدت بوفيه من الفرائس، وجاءت لتأكل.
ومع ذلك، لم يحدث هذا في الموقع H. نظرًا لأن مدخله كان ضحلًا جدًا، لم تحدث أي أحداث تدفق هناك. بقيت المياه راكدة وفقيرة بالأكسجين. مجتمع الفرائس هناك كان مختلفًا، تهيمن عليه أنواع من الحبار التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في مستويات الأكسجين المنخفضة، لكن الحيتما لم تبدُ مهتمة بالذهاب إلى هناك بنفس الطريقة. وهذا يشير إلى أن "نضارة" المياه هي إشارة رئيسية للحيتان.
التقويم الموسمي للحوت
كشفت الدراسة أيضًا أن الحيتان لديها جدول زمني موسمي صارم. فهي تكون أكثر نشاطًا في أواخر الخريف والشتاء، وهو الوقت الذي تكون فيه الفرائس أكثر وفرة وتنوعًا. خلال أواخر الصيف (أغسطس وسبتمبر)، تنخفض أعداد الفرائس، ويبدو أن الحيتان تغادر أو تتوقف عن الصيد في تلك المنطقة.
اتضح أن الحيتان انتقائية جدًا في طعامها. فهي لا تريد أي فريسة فحسب؛ بل تريد النوع الصحيح من الفريسة في الظروف الصحيحة. أظهرت البيانات أنه عندما تصل كثافة المياه ومستويات الأكسجين إلى "النقطة المثالية"، تتجمع الحيوانات الفريسة في مجموعات أكبر. والحيتان، بصفتها صيادين أذكياء، يتتبعون هذه التغييرات. عندما تصبح المياه دافئة جدًا أو منخفضة الأكسجين، تتشتت الفرائسة أو تتغير، وتنتقل الحيتان بعيدًا.
الصورة الكبيرة: فسيفساء من الموائل
الخلاصة الرئيسية من هذا البحث هي أن أعماق المحيط ليست حساءً موحدًا ومملًا. إنها فسيفساء معقدة من الموائل المختلفة. يعمل شكل قاع البحر (عمق العتبات) كحارس بوابة، يقرر أي كتل مائية تدخل وأيها تبقى في الخارج. هذا الحرس يحدد ما إذا كان الحوض سيكون مدينة صاخبة غنية بالأكسجين ومليئة بفرائس متنوعة، أو قبوًا هادئًا وفقيرًا بالأكسجين مع مجتمع متخصص وصامد.
تشير الدراسة إلى أن هذه الحواجز الفيزيائية و"التدفق" العرضي للمياه العذبة هي المهندسون المعماريون للشبكة الغذائية في أعماق البحار. فهي تخلق الظروف التي تسمح لبعض الفرائس بالازدهار، وهو ما يحدد بدورها أين تذهب الحيتان الجائعة. وبينما لم يستطع الباحثون تحديد كل سبب ونتيجة بدقة (فالمحيط معقد للغاية بالنسبة لذلك)، إلا أن الأدلة تشير بقوة إلى أنه إذا كنت تريد العثوار على حيتان منقار الإوز، فعليك البحث عن الأحواض التي تحصل على مياه عذبة ومؤكسجة.
باخت-الاختصار، أعماق المحيط هي مكان ديناميكي حيث يبني شكل القاع وإيقاع المد والجزر المسرح، والحيتان هي الممثلون الذين ينتظرون بدء المشهد المثالي لصيدهم.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.