Ocean to miejsce pełne zagadek i niesamowitych zjawisk, które często pozostają poza zasięgiem naszego wzroku. Jednym z najbardziej fascynujących i zarazem przerażających jest drapieżnictwo na masową skalę. Naukowcy z MIT i Norwegii zaobserwowali niedawno największe kiedykolwiek zarejestrowane zjawisko drapieżnictwa w oceanie, gdzie ponad 10 milionów ryb zostało zjedzonych przez dorsze w ciągu kilku godzin.
Badania przeprowadzone u wybrzeży Norwegii, w szczycie sezonu tarła gromadnika, małej arktycznej ryby, ujawniły niezwykłe interakcje między drapieżnikami a ich ofiarami. Naukowcy wykorzystali technikę obrazowania rozległego obszaru opartego na dźwięku, aby śledzić ruchy zarówno gromadników, jak i dorszy atlantyckich. Dzięki tej technologii mogli obserwować, jak ryby grupują się w ogromne ławice, przyciągając tym drapieżniki.
Wielkie polowanie
Każdego roku w lutym miliardy gromadników migrują od krawędzi arktycznej pokrywy lodowej na południe do wybrzeża Norwegii, aby złożyć jaja. Zjawisko to przyciąga drapieżniki, które podążają za ławicami gromadników, aby się nimi żywić. Niewielkie grupy gromadników zbierają się i z czasem tworzą ogromną ławicę rozciągającą się na dziesiątki kilometrów. W odpowiedzi dorsze również zaczynają tworzyć własne stada, co doprowadza do masowego polowania.
Oceaniczne drapieżniki w akcji
To dramatyczne spotkanie, które trwało zaledwie kilka godzin, jest największym tego typu zdarzeniem drapieżniczym, jakie kiedykolwiek odnotowano. Dorsze wyprzedziły gromadnika, szybko zjadając ponad 10 milionów ryb, co szacunkowo stanowiło ponad połowę zebranej ławicy. „Wygląda na to, że siła tkwi w liczbach, ale w oceanie to nie zawsze jest prawda” – zauważył jeden z naukowców.
Wpływ na populację
To jedno wydarzenie raczej nie osłabi populacji gromadnika jako całości; ławica, na której żerowały drapieżniki stanowi 0,1 procent gromadnika, które tarło się w tym regionie. Jednak, w miarę jak zmiany klimatu powodują cofanie się pokrywy lodowej Arktyki, gromadnik będzie musiał płynąć dalej, aby odbyć tarło, co sprawi, że gatunek będzie bardziej zestresowany i podatny na naturalne drapieżnictwo, takie jak to, które zostało zaobserwowane przez zespół. Ponieważ gromadnik utrzymuje przy życiu wiele gatunków ryb, w tym dorsza, ciągłe monitorowanie ich zachowania, z dokładnością zbliżoną do tej, jaką mają poszczególne ryby i na tak dużą skalę, obejmującą dziesiątki tysięcy kilometrów kwadratowych, pomoże w utrzymaniu gatunku i ogólnego zdrowia oceanu.
Technologia OAWRS
W ramach badań Makris i jego współpracownicy ponownie przeanalizowali dane zebrane podczas rejsu na Morze Barentsa u wybrzeży Norwegii. Podczas tego rejsu zespół wdrożył system Ocean Acoustic Waveguide Remote Sensing (OAWRS) — technikę obrazowania dźwiękowego, która wykorzystuje pionową matrycę akustyczną, przymocowaną do dna łodzi, aby wysyłać fale dźwiękowe w dół do oceanu i na zewnątrz we wszystkich kierunkach. Fale te mogą przemieszczać się na duże odległości, odbijając się od przeszkód lub ryb na swojej drodze.
Ta sama lub druga łódź, holująca szereg odbiorników akustycznych, nieustannie odbiera rozproszone i odbite fale, z odległości nawet kilkudziesięciu kilometrów. Naukowcy mogą następnie analizować zebrane przebiegi fal, aby tworzyć natychmiastowe mapy oceanu na ogromnym obszarze.
Rezonans akustyczny pęcherzy pławnych
Dotychczasowe mapy ryb i ich ruchów, uniemożliwiały odróżnianie pojedynczych gatunków. W nowym badaniu naukowcy zastosowali „multispektralną” technikę, aby odróżnić gatunki na podstawie charakterystycznego rezonansu akustycznego ich pęcherzy pławnych.
„Ryby mają pęcherze pławne, które rezonują jak dzwony” – wyjaśnia Makris. „Dorsze mają duże pęcherze pławne o niskim rezonansie, jak dzwon Big Bena, podczas gdy gromadniki mają maleńkie pęcherze pławne, które rezonują jak najwyższe nuty fortepianu”.
Dzięki ponownej analizie danych OAWRS, której celem było znalezienie konkretnych częstotliwości występowania gromadnika, w porównaniu z dorszem, naukowcy byli w stanie zobrazować grupy ryb, określić skład gatunkowy i zmapować przemieszczanie się każdego gatunku na ogromnym obszarze.
Zastosowanie techniki multispektralnej do danych OAWRS w szczycie sezonu tarła gromadników wykazało, że gromadniki trzymały się głównie z dala od siebie, poruszając się jako losowe osobniki, w luźnych skupiskach wzdłuż norweskiego wybrzeża. Gdy wzeszło słońce i oświetliło wody powierzchniowe, gromadniki zaczęły schodzić głębiej, prawdopodobnie szukając miejsc do tarła na dnie.
Zespół zaobserwował, że miarę jak gromadniki schodziły w dół, ich zachowanie zmieniało się z indywidualnego na grupowe, ostatecznie tworząc olbrzymią ławicę składającą się z około 23 milionów ryb, które poruszały się w skoordynowany sposób. To właśnie wtedy dorsze rozpoczęły swoje polowanie, które doprowadziło do zjedzenia ponad 10 milionów osobników.
Odkrycie największego kiedykolwiek zaobserwowanego zjawiska drapieżnictwa w oceanie to przełom w badaniach nad ekosystemami morskimi. Dzięki technice mapowania akustycznego będzie można teraz śledzić i analizować interakcje między drapieżnikami a ich ofiarami na niespotykaną dotąd skalę.
Źródło: MIT