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研究顯示脊椎動物如何塑造北海海底

時間：2025-11-25 10:07:09 來源：網絡整理編輯：焦點

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（神秘的地球uux.cn）據基爾大學（Eva Sittig）：世界海洋是無數生物的巨大棲息地，它們在海底定居、產卵、挖掘或覓食。它們也影響海底的形狀。這究竟是如何發生的幾乎沒有調查過。
在一項跨學科的研究中，基爾大學的地球科學家與生物學和海洋學的同事一起，研究了北海海底的火山口狀凹陷。他們能夠證明這些與海豚和沙鰻的棲息地直接相關，并首次為脊椎動物在塑造海底方面的重要性提供了結論性的解釋。這些結果發表在今天(12月19日)的《通信地球與環境》雜志上。
北海海底散布著數以千計的隕石坑狀凹陷，稱為麻坑。全世界的海洋中可能有數百萬只海豚。根據通常的科學理解，它們是由流體排放物如溫室氣體甲烷或地下水形成的。這些麻點的大部分至今仍困擾著研究人員，因為許多無法用流體滲漏來解釋。
“我們的結果首次表明，這些凹陷與海豚和沙鰻的棲息地和行為直接相關，而不是由上升的流體形成的，”當前研究的主要作者、基爾大學地球科學家延斯·施耐德·馮·迪姆林博士說。“我們的高分辨率數據為北海海底成千上萬個坑的形成提供了新的解釋，我們預測潛在的機制在全球范圍內發生，但直到現在一直受到監督。”
在這項研究中，Schneider von Deimling和來自Alfred Wegener研究所、Helmholtz極地和海洋研究中心(AWI)、漢諾威獸醫大學基金會(TiHo)以及萊布尼茨波羅的海研究所(IOW)的研究人員檢查了Heligoland附近北海的海底，深度為厘米。他們在分析中還包括了海豚等脊椎動物的行為。
脊椎動物在北海海底留下凹坑
研究小組懷疑，德國灣海底的大多數凹陷是由海豚和其他動物尋找食物，然后被底層水流沖刷而成的。沙鰻是一種類似鰻魚的小型魚類，一年中的大部分時間都埋在淺層沉積物中，在這一過程中起著關鍵作用。沙鰻不僅深受捕魚業的歡迎，還被海豚大量食用。
TiHo-Institute for Terrestrial and water Wildlife Research(ITAW)的Anita Gilles博士長期研究海洋哺乳動物的生物學，他說:“通過分析擱淺鼠海豚的胃內容物，我們知道沙鰻是北海種群的重要食物來源。在他們的研究中，研究人員表明，海洋哺乳動物在海底尋找埋藏的沙鰻時會留下凹坑。雖然這些坑類似于我們熟悉的麻點，但它們要淺得多。
先進的多波束回聲測深技術可提供礦坑狀況信息
近年來，在現代多波束回聲測深技術的幫助下，探坑才成為可能，基爾大學集中教授和實踐了這一技術。施耐德·馮·迪姆林說:“這些坑的形成機制，正如我們所說的，可能也解釋了世界范圍內海底存在大量類似隕石坑的凹陷，這些凹陷被誤解為甲烷氣體泄漏的結果。”
在北海，研究人員發現了42，458個形狀神秘的淺坑，平均深度僅為11厘米，其形態不同于更為圓錐形的凹坑。
Schneider von Deimling在地球科學研究所基爾海洋地球物理學和水聲學工作組和基爾大學基爾海洋科學(KMS)優先研究領域工作，并且是德國水文學會(DHyG)副主席。作為海底測繪、甲烷氣體滲漏和海底麻坑方面的專家，他從不相信德國灣的凹陷是由上升的流體造成的。
“我們不得不為這種形成提出另一種假設。這讓我們能夠預測潛在的海豚覓食地在哪里，而這正是我們發現洞穴的地方——總是靠近黃鱔棲息地。我們廣泛的多學科數據分析現在為我們的港灣鼠海豚坑假說提供了一個結論性的解釋。”
跨學科的方法導致了港灣鼠海豚坑假說
新發現的關鍵是一種跨學科的方法，將地質研究、地球物理聲納測量、脊椎動物行為和飼養生物學、衛星評估和海洋學分析結合在一起。通過精確分析德國研究船收集的數百萬次回聲探測，研究人員能夠定位不尋常的凹坑。
“使用特殊的回聲探測方法，我們現在可以以厘米的精度測量海底，從而找到淺坑。我們還可以觀察海底，例如，是否有游離的甲烷氣體，”AWI研究員Jasper Hoffmann博士解釋說。
分析由數千海里外的研究船收集的數據是一項艱巨的任務。“通過現代方法，這種結構可以在聲學數據集中自動檢測和表征，并在大型數據集中自動分析，”該研究的合著者Jacob Geersen博士說。
從北海走向世界:影響深遠的結果
研究小組目前認為，最初的喂食坑是沖刷的核心，最終發展成更大的坑。這一發現也具有全球意義。海洋中脊椎動物對沉積物的沖刷會在全球范圍內調節海底，并影響海底生態系統。
僅在研究區域，礦坑就覆蓋了9%的海底。初步體積估計表明，773，369噸沉積物沉積在1，581平方公里的區域內。這大約相當于50萬輛汽車的重量。
“從地質學和生物學的角度來看，我們的結果具有深遠的意義。它們可以幫助評估與海上可再生能源擴張相關的生態風險，從而改善海洋環境保護，”Schneider von Deimling總結道。

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