Átvögl sjávarins geta kælt loftslagið

Stóru skíðishvalirnir éta – og skíta – þrefalt meira en líffræðingar hafa gert sér ljóst. Matgræðgi hvalanna veldur því að með því að viðhalda hvalastofnum getum við árlega fjarlægt milljónir tonna af koltvísýringi úr gufuhvolfinu.

BIRT: 03/12/2022

LESTÍMI:

8 mínútur

Eftir mánuði á ferðalagi kemur 30 metra löng steypireyður í ískalt Suður-Íshafið við Suðurskautslandið. Löng ferð úr hitabeltinu hefur gert hvalinn svo soltinn að nú leitar hann ákaft að fæðu. Og heppilegra hefði staðarvalið ekki getað verið. Beint framan við ginið er stór torfa þeirra örsmáu krabbadýra sem nefnd eru áta.

 

Hvalurinn slær stirtlunni til og syndir hratt í átt að torfunni, opnar gríðarstórt ginið og tekur 110 tonn af sjó inn fyrir skíðin í efri kjálkanum. Svo lokar hvalurinn kjaftinum og þrýstir sjónum út.

 

Átan situr föst og berst niður í magann. Fyrsta máltíðin er komin en hvalurinn er langt í frá búinn að seðja hungur sitt og hvalurinn endurtekur leikinn hvað eftir annað.

Daglegur matseðill steypireyðar samsvarar 30.000 stórum hamborgurum

Á einum degi getur steypireyður sporðrennt 16 tonnum af átu sem samsvarar 10-20 milljón kaloríum eða 30.000 stórum hamborgurum.

 

Það er þrefalt meira en líffræðingar töldu sig vita. Hitt skiptir ekki minni máli: Úrgangsefnin úr þessari gríðarlegu fæðu koma út að aftan og gagnast öllu vistkerfinu.

 

Hvalir skipta miklu máli varðandi heildarlífmassa í höfunum og hæfni sjávar til að drekka í sig koltvísýring sem annars myndi safnast upp í gufuhvolfinu og auka enn á gróðurhúsaáhrifin.

 

Það kann að virðast einkennilegt að hvalirnir sem eru efst í fæðukeðjunni skuli hafa svo mikil áhrif á tilveru smæstu lífveranna í sjónum. Skýringuna er að finna í fæðu og saur hvalanna. Það hefur úrslitaáhrif hvar í vatninu þeir finna sér fæðu og hvar þeir skila af sér saur.

Þegar hvalur, hér steypireyður, losar saur út í hafið, færir hann öllu lífríkinu næringu.

Átvenjur kortlagðar

Hlutverk hvalanna í vistkerfum liggja nú ljós fyrir eftir að vísindamenn rannsökuðu átvenjur þeirra nú nýlega. Rannsóknin var stórt, fjölþjóðlegt samvinnuverkefni og stóð yfir í 10 ár.

 

Vísindamenn, m.a. hjá Stanleyháskóla í BNA hófu rannsóknir árið 2010 og gátu loks lagt fram niðurstöður sínar 2021. Skýrsla vísindamannanna byggist á miklum vettvangsrannsóknum, þar sem fylgst var með 321 skíðishval af sjö mismunandi tegundum í Atlantshafi, Kyrrahafi og Suður-Íshafi.

 

Vísindamennirnir notuðu sogskálar til að festa litla tækjapakka á hvalina. Í þessum tækjapakka voru GPS-tæki, myndavél, hljóðnemi og hröðunarmælir og vísindamennirnir gátu fylgst nákvæmlega með hverjum hval í allt upp í sólarhring, áður en sogskálarnar misstu grip sitt.

Líffræðingar athuguðu matarvenjur 321 hvals með því að festa með sogskálum búnað með myndavél, hljóðnema og GPS.

Auk þessa tækjabúnaðar var fylgst með hvölunum með drónum til að áætla lengd þeirra, þyngd og munnfylli. Til viðbótar notuðu vísindamennirnir sóntæki til að rannsaka þær átutorfur sem hvalirnir sóttu mat sinn í og þannig tókst að áætla bæði stærð þeirra og þéttni.

 

Alls náðu vísindamennirnir að afla gagna um 74.247 máltíðir og þau gögn hafa veitt alveg nýja innsýn í átvenjur hvalanna og hlutverk þeirra í vistkerfum hafanna.

 

Almennt éta hvalirnir um þrefalt meira en líffræðingar hafa gert ráð fyrir. Magnið reyndist talsvert mismunandi milli tegunda og það kom ekki á óvart að steypireyðurin sem er stærsta dýr jarðar, skyldi lenda á toppnum með sín 16 tonn af átu.

Á hverju ári sía stóru skíðishvalirnir smádýr úr 300 billjónum lítra af sjó.

En þessi mikla átveisla stendur ekki allt árið. Hvalirnir éta mest á sumrin, þegar þeir halda sig nyrst eða syðst á hnettinum.

 

Saurinn dýrmætur áburður

Það gríðarlega magn átu sem hafnar í maga hvalanna, gæti virst hljóta að draga mikið úr magni átunnar í sjónum en því er reyndar alveg öfugt farið. Átustofnarnir blómstra í takti við það sem hvalirnir éta úr þeim – fyrirbrigði sem nefnt hefur verið átumótsögnin.

Átan er mjög háð hvölum

Á 20. öld minnkuðu hvalastofnar mikið vegna hvalveiða. Þegar þeim hvölum fækkaði sem innbyrtu átu, hefði þessum smáu krabbadýrum átt að snarfjölga.

 

En þess í stað dróst átan saman. Síðan 1970 hefur magn átu í Suður-Íshafinu dregist saman um 80%.

 

Þessa minnkun má að hluta skýra með hnattrænni hlýnun sem bræðir hafísinn. Með bráðnuninni missir átan helstu fæðu sína, þá þörunga sem lifa neðan á ísnum.

 

En með þeirri auknu vitneskju sem nú er fengin hafa augu vísindamannanna opnast fyrir annarri ástæðu sem verið hefur vanmetin. Þörungana skortir næringarefni sem þeir fengu áður úr saur hvalanna.

Hvalirnir halda fæðukeðjunni gangandi

Lífið í hafdjúpinu er mjög háð úrgangi skíðishvala. Saurinn er járnríkur sem tryggir að þörungar geta vaxið á yfirborðinu. Og því fleiri þörungar, því meiri fæða fyrir átuna – sem aftur er mikilvægasta fæðugjafi hvalanna sjálfra.

Þörungar njóta góðs af saurnum

Hvalirnir losa sig við járnríkan saur í yfirborðinu um leið og þeir koma upp til að anda. Þörungar taka járnið til sín og nota það í blaðgrænu. Járnið gerir þörungum kleift að stunda ljóstillífun og vaxa.

Átan gæðir sér á þörungum

Á nóttunni synda þessi örsmáu krabbadýr upp á yfirborðið og háma í sig þörunga. Mikið af þörungum skapar þannig mikið af átu. Krabbadýrin safnast í risastórar torfur þar sem þéttnin getur orðið 100.000 dýr í rúmmetra af sjó.

Hvalir kafa djúpt eftir átu.

Þegar skíðishvalir veiða á daginn, kafa þeir alveg niður á 100 metra dýpi til að finna átutorfurnar. Á einum degi getur skíðishvalur síað margar milljónir lítra af sjó til að gleypa þessi næringarríku krabbadýr.

Hvalirnir halda fæðukeðjunni gangandi

Lífið í hafdjúpinu er mjög háð úrgangi skíðishvala. Saurinn er járnríkur sem tryggir að þörungar geta vaxið á yfirborðinu. Og því fleiri þörungar, því meiri fæða fyrir átuna – sem aftur er mikilvægasta fæðugjafi hvalanna sjálfra.

Þörungar njóta góðs af saurnum

Hvalirnir losa sig við járnríkan saur í yfirborðinu um leið og þeir koma upp til að anda. Þörungar taka járnið til sín og nota það í blaðgrænu. Járnið gerir þörungum kleift að stunda ljóstillífun og vaxa.

Átan gæðir sér á þörungum

Á nóttunni synda þessi örsmáu krabbadýr upp á yfirborðið og háma í sig þörunga. Mikið af þörungum skapar þannig mikið af átu. Krabbadýrin safnast í risastórar torfur þar sem þéttnin getur orðið 100.000 dýr í rúmmetra af sjó.

Hvalir kafa djúpt eftir átu.

Þegar skíðishvalir veiða á daginn, kafa þeir alveg niður á 100 metra dýpi til að finna átutorfurnar. Á einum degi getur skíðishvalur síað margar milljónir lítra af sjó til að gleypa þessi næringarríku krabbadýr.

Með því að dreifa saur sínum um höfin taka hvalirnir að sér grundvallarhlutverk í vistkerfinu. Þeir sjá til þess að járn sé sífellt endurunnið og bæta þannig framleiðsluvirkni vistkerfisins til mikilla muna.

 

Járnið úr saur hvalanna berst upp á yfirborðið en ef þeir ætu ekki jafn mikið af átu og raun ber vitni, myndi þetta mikilvæga efni sökkva til botns þegar átukrabbadýrin drepast. Vísindamennirnir hafa reiknað út að jafnvel þótt enn vanti mikið á að hvalastofnarnir séu búnir að ná sér, komi hvalir í veg fyrir að um 1.200 tonn af járni sökkvi til botns í Suður-Íshafinu.

Saur hvala inniheldur mikið magn af járni sem þörungarnir á yfirborðinu þurfa fyrir ljóstillífun.

Átan er þannig háð hvölunum og það hefur mikil áhrif á allt vistkerfið. Þótt þessi krabbadýr séu ekki nema 5-6 sentimetrar að lengd og vegi ekki nema um 2 grömm, gegna þau stóru hlutverki í fæðukeðjunni um öll heimsins höf.

 

Átu er að finna nánast alls staðar í sjó. Til eru 85 tegundir en sú langmikilvægasta lifir kringum Suðurskautslandið. Þessi áta er undirstöðufæða fyrir fjölmargar tegundir. Auk hvala má nefna mörgæsir, seli, fiska og sjófugla.

 

Átan heldur sig yfirleitt í gríðarstórum torfum og allt að 100 þúsund dýr í hverjum rúmmetra sjávar. Í Suður-Íshafinu einu er áætlað að heildarlífmassi átunnar sé 300-500 milljónir tonna. Heildarlífmassi tegundarinnar er þar með meiri en nokkur önnur villt dýrategund getur státað af.

Áta er oftast í þéttum torfum þar sem hún er sannkallað hlaðborð fyrir sjávarrándýr.

Átustofnarnir gætu þó verið enn stærri ef ekki væri fyrir loftslagsbreytingar og svo hinar gríðarmiklu hvalveiðar á 20. öldinni, einkum fyrri hluta aldarinnar.

 

Sumum tegundum lá við útrýmingu og meðal þeirra var steypireyðurin en af þeim stofni tóku veiðarnar sennilega 99%.

 

Vistkerfi undir pressu

Vísindamennirnir sem stóðu að þessari rannsókn um átvenjur hvalanna álíta að núverandi stofn steypireyða éti ekki nema 0,6 milljón tonn af átu á ári. Til samanburðar telja þeir að árið 1900 hafi þáverandi stofn innbyrt um 167 milljónir tonna.

Hvalveiðar leiddu til mikils hruns í stofnum skíðishvala, einkum á fyrri hluta 20. aldar. Steypireyðum er talið hafa fækkað um 99%.

Samkvæmt útreikningum þeirra var framleiðsla vistkerfisins tífalt afkastameiri árið 1900 en í dag.

 

Árið 1986 voru hvalveiðar að mestu bannaðar en það mun taka langan tíma fyrir vistkerfin að jafna sig.

 

Mestum erfiðleikum veldur að hinn jákvæði spírall, þar sem saur hvala örvaði þörungavöxt sem fæddi átu sem aftur fæddi hvali, var rofinn og við tók neikvæður spírall með minni þörungablóma, minna magni átu og þar með minni fæðu fyrir skíðishvalina.

 

Öll fæðukeðjan er þannig svelt og það takmarkar getu sjávarins til að drekka í sig koltvísýring.

Átan minnkar með hvalastofnum

Fyrir 100 árum var samanlagður lífmassi átu um 400 gígatonn en um miðja öldina tók stofnstærðin að minnka hratt og er nú aðeins um helmingur þess sem var um aldamótin 1900. Ein af ástæðunum er sú að hvölum hefur fækkað mikið.

Steypireyði var næstum útrýmt

Fyrir 100 árum syntu um 350.000 steypireyðar um höfin. Eftir miklar veiðar snemma á 20. öld hrundi stofninn niður um nærri 99%. Nú er stofninn á hægri uppleið og telur 8-15 þúsund dýr.

Sléttbakurinn er undir mikilli pressu

Fyrir daga atvinnuhvalveiða voru sléttbakar líklega um 84.000. Nú eru um 15.000 dýr eftir á suðurhveli en ástand Íslandssléttbaksins er slæmt og líklega ekki til nema um 400 dýr.

Hnúfubakur er á uppleið

Eins og aðrar stórvaxnar tegundir fór hnúfubakurinn illa út úr hvalveiðum á 20. öld. Stofninn fór úr 230.000 dýrum í aðeins 5.000 upp úr 1960. Síðan hefur leiðin legið upp á við og nú synda 135.000 hnúfubakar um höfin.

Átan minnkar með hvalastofnum

Fyrir 100 árum var samanlagður lífmassi átu um 400 gígatonn en um miðja öldina tók stofnstærðin að minnka hratt og er nú aðeins um helmingur þess sem var um aldamótin 1900. Ein af ástæðunum er sú að hvölum hefur fækkað mikið.

Steypireyði var næstum útrýmt

Fyrir 100 árum syntu um 350.000 steypireyðar um höfin. Eftir miklar veiðar snemma á 20. öld hrundi stofninn niður um nærri 99%. Nú er stofninn á hægri uppleið og telur 8-15 þúsund dýr.

Sléttbakurinn er undir mikilli pressu

Fyrir daga atvinnuhvalveiða voru sléttbakar líklega um 84.000. Nú eru um 15.000 dýr eftir á suðurhveli en ástand Íslandssléttbaksins er slæmt og líklega ekki til nema um 400 dýr.

Hnúfubakur er á uppleið

Eins og aðrar stórvaxnar tegundir fór hnúfubakurinn illa út úr hvalveiðum á 20. öld. Stofninn fór úr 230.000 dýrum í aðeins 5.000 upp úr 1960. Síðan hefur leiðin legið upp á við og nú synda 135.000 hnúfubakar um höfin.

Vísindamenn hjá Maineháskóla í BNA hafa áætlað að núlifandi stofnar skíðishvala taki til sín 9,1 milljón tonnum minna af kolefni en áður en hvalveiðar urðu að stóratvinnuvegi.

 

Takist að stækka hvalastofnana í fyrra horf munu þeir ná að taka til sín 160.000 tonn af kolefni úr gufuhvolfinu, gegnum sjóinn, á hverju ári. Þetta kolefni sekkur svo til botns með hvölunum þegar þeir ljúka æviskeiðinu. Þetta er sama magn og 1.100 ferkílómetrar af skógi geta bundið.

 

Við bætist svo aukin framleiðsla í allri fæðukeðjunni þegar hvölunum fjölgar. Nái stofnarnir sömu stærð og fyrir daga hvalveiða, munu hvalir, áta og þörungar samanlagt taka árlega til sín 215 milljónir tonna sem hefði sömu áhrif og ef 170 milljónir bíla væru teknir úr umferð.

 

En það er löng leið ófarin. Hvalir eignast fá afkvæmi og það tekur því fjölmarga áratugi fyrir stofnana að stækka verulega – ekki síst núna þegar mikilvægasta fæðan, átan, á erfitt uppdráttar vegna loftslagsbreytinganna.

 

Sumir vísindamenn hafa stungið upp á því að hraða þróuninni með því að líkja eftir meiri hvalasaur. Það mætti gera með því að úða járni á yfirborð sjávar til að auka vöxt þörunga og fjölga átu.

 

Hugmyndin er reyndar umdeild því heildaráhrifin eru óþekkt og mögulega kynni þetta að hafa neikvæð áhrif á vistkerfin.

 

Þar til sú aðferð hefur verið rannsökuð nánar er eina úrræði okkar að bjarga þeim hvölum sem nú eru í höfunum – í von um að þeir geti hjálpað okkur að vinna á loftslagsvánni.

BIRT: 03/12/2022

HÖFUNDUR: Jonas Grosen Meldal

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: © Elliott Hazen under NOAA/NMFS permit 16111,© Goldbogen Laboratory, Stanford University and Duke University Marine Robotics and Remote Sensing under NOAA/NMFS permit 16111,© Richard Hermann/Minden/Ritzau Scanpix,© Wildestanimal/Getty Images/Shutterstock,© Visuals Unlimited/Nature Picture Library,© The Asahi Shimbun/Getty Images, Shutterstock

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is