科学家发现，鲸鱼通过尿液将营养物质从阿拉斯加远道而来，迁移数千英里到夏威夷。这些吨数的氮支持热带生态系统和鱼类的健康，而氮在某些地区可能受到限制。他们将这种营养物质的迁移称为“传送带”或“伟大的鲸鱼排尿漏斗”。在一些地方，比如夏威夷，来自鲸鱼的营养物质输入量超过了当地的来源。因此，保护和恢复鲸鱼对热带海洋健康至关重要。
鲸鱼不仅庞大，它们对健康的海洋至关重要。当它们排便时，鲸鱼将吨数的营养物质从深水移动到表层。现在新的研究表明，鲸鱼还通过尿液迁移数千英里的吨数营养物质。
2010年，科学家揭示，鲸鱼在深水进食、在表面排便，为浮游植物的生长和海洋生产力提供了重要资源。如今，佛蒙特大学主导的一项新研究表明，鲸鱼还横向携带大量营养物质，跨越整个海洋盆地，从它们进食的富含寒冷水域到热带和亚热带的温暖岸边，在那里它们交配和产仔。这些营养物质大部分是尿液的形式，虽然脱落的皮肤、尸体、幼仔的粪便和胎盘也有贡献。
“这些沿海地区通常水质清澈，表明氮含量低，许多地方有珊瑚礁生态系统，”佛蒙特大学生物学家、此项新研究的共同领导者乔·罗曼（Joe Roman）表示。“氮和其他营养物质的迁移对于浮游植物或微小藻类的生长可能很重要，并为鲨鱼、其他鱼类和许多无脊椎动物提供食物。”
这项研究于3月10日发表在《自然通讯》期刊上，计算出全球海洋中，伟大的鲸鱼——包括右鲸、灰鲸和座头鲸——每年向热带和亚热带的低氮沿海地区运输约4000吨氮，同时还带来超过45000吨生物量。在人类捕鲸的时代之前，这些远距离的输入可能曾经大得多，可能是现在的三倍或更多。
巨型传送带
例如，成千上万的座头鲸从阿拉斯加湾的广阔区域迁移到更为限制的夏威夷区域，在那里它们繁殖。科学家团队估计，在夏威夷群岛的座头鲸国家海洋保护区，来自鲸鱼的营养物质输入——吨数的尿液、皮肤、尸体和粪便——大约是当地物理力量运输的两倍。
“我们称之为‘伟大的鲸鱼传送带’，”罗曼说，“或者也可以被视为一个漏斗，因为鲸鱼在大面积进食，但它们需要在相对狭窄的空间中寻找配偶、交配和生产。在最初，幼仔没有能力像母亲那样长途旅行。”此外，鲸鱼可能会呆在浅的沙质水域，因为这可以降低它们的声音。“母亲和新生儿一直在呼叫，保持沟通，”来自鲁宾斯坦环境与自然资源学院的保护研究员罗曼说，“他们不希望像杀人鲸或交配的座头鲸雄性那样的捕食者注意到这一点。”
这意味着，广阔海洋中的营养物质在较小的沿海和珊瑚生态系统中被集中起来，“就像收集树叶为你的花园制作堆肥，”罗曼说。
在夏季，成年鲸鱼在高纬度地区（如阿拉斯加、冰岛和南极）进食，囤积大量脂肪，进食磷虾和鲱鱼。根据最近的研究，北太平洋座头鲸在春季、夏季和秋季每天平均增重约30磅。它们需要这种能量进行惊人的旅程：须鲸在迁移数千英里到它们在热带的冬季繁殖地时不进食。例如，灰鲸在俄罗斯的捕食地和加利福尼亚湾的繁殖区之间迁徙了近7000英里。南半球的座头鲸从靠近南极的觅食区迁移超过5000英里到哥斯达黎加的交配地点，每天消耗约200磅，同时排出大量富含氮的尿素。（一项在冰岛的研究表明，鳍鲸在进食时每天产生超过250加仑的尿液。人类每天排尿不足半加仑。）
鲸鱼进行着世界上任何哺乳动物最长的迁徙。而鲸鱼又是庞大的。“由于它们的体型，鲸鱼能够做其他动物无法做到的事情。它们在不同的尺度上生活，”来自非营利组织气候中心的海洋学家安德鲁·珀申（Andrew Pershing）表示，这位新研究的十位合著者之一。“营养物质来自外部——而不是河流，而是这些迁徙的动物带来的。这非常酷，改变了我们对海洋生态系统的看法。我们不认为其他动物对全球尺度有影响，除了人类，但鲸鱼确实有。”
来自蓝色之外
在19世纪工业捕鲸开始之前，营养输入“会大得多，这种影响也会大得多，”珀申说。此外，蓝鲸——地球上最大的动物——的营养输入尚不明了，并未包含在新研究的主要计算中。在南冰洋，经过20世纪的猛烈捕猎，蓝鲸种群仍然大幅减少。“我们对它们还有很多基本的未知，比如它们的繁殖区在哪里，”珀申说，“因此这是一个更难捕捉的影响。”蓝鲸和座头鲸都因为捕猎而减少，但一些座头鲸和其他鲸鱼种群在经过数十年的共同保护努力后正在反弹。
“很多人认为植物是地球的肺，吸入二氧化碳，排出氧气，”乔·罗曼说，“对动物来说，它们在迁移营养方面扮演着重要角色。海鸟通过它们的粪便将氮和磷从海洋运输到陆地，增加了岛屿上植物的密度。动物形成了地球的循环系统，而鲸鱼则是极端的例子。”
