Nu kan vi måle interaktioner mellem arter i tre dimensioner

Miljø og bæredygtighed 3. jun 2021 4 min Assistant Professor Roxanne Beltran Skrevet af Morten Busch

Verdens have dækker tilsammen mere end 70 % af Jordens overflade. Alligevel ved vi formentlig mere om Månens overflade, end vi gør om havenes bund, til trods for havenes enorme betydning for vores klima. Det prøver marinbiologer nu at råde bod på ved at udstyre havenes dyr med biologgere, der fx kan måle lys, tilgængelighed af byttedyr og havtemperatur. Et nyt studie af elefantsælers syv måneder og 10.000 kilometer lange dyk giver et hidtil ukendt indblik i det liv dybt nede i havene, der risikerer at blive påvirket af globale klimaforandringer.

Interesseret i Miljø og bæredygtighed? Vi kan holde dig opdateret helt gratis

Man ser dem kun få måneder om året, hvor de ligger på stranden, er i gang med at pleje deres yngel eller smide deres pels. Resten af tiden – ca. 7 måneder – tilbringer de nemlig ude i havet til og fra deres fodringsområder ud for kysten af Alaska. Og langt det meste af tiden er de under vandet. Derfor har det hidtil været meget vanskeligt at observere deres adfærd på første hånd. Ved hjælp af biologgere har forskere for nyligt fået nyt indblik i, både hvad sælerne oplever og fået en bedre ide om, hvordan havene fungerer.

” Vores nye studie giver en fascinerende og vigtig viden om elefantsælernes dyk ned i dybet mens de udforsker det åbne hav. Men måske endnu vigtigere giver den seneste udvikling og anvendelse af instrumenter som biologgere et uvurderligt indblik i arternes interaktioner i havenes økosystemer. En viden vi håber vil hjælpe befolkningen og politikernes lave miljømassigt bevidst beslutninger,” forklarer adjunkt Roxanne Beltran fra Roxanne Beltran, Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Santa Cruz, USA.

Voldsomt energikrævende dyk

I det nye studie ønskede marinbiologerne at undersøge den fascinerende tur, elefantsæler (Mirounga angustirostris) tager fra deres ynglepladser i Californien nordpå 10.000 km over det nordlige Stillehav, en tur som for størstedelen af de syv måneder, den tager, foregår under vand – kun afbrudt af korte minutlange ture til overfladen for at få ilt, inden sælerne igen søger mod bunden. Via biologgere lykkedes det forskerne at følge sælerne i stor detalje.

”Ved hjælp af højopløsnings biologgere målte vi kontinuerligt måle kropsforhold og tredimensionelle bevægelser af 71 elefantsælhunner under den lange migrationer. Efter de mister al deres pels under moltning, elefantsælerne tager af sted til denne rejse – tynde og afkræftede – og dykke konstant til næsten en kilometer under vandet,” siger Roxanne Beltran.

Én grund til, at elefantsælerne dykker så dybt og dykker næsten kontinuerligt gennem hele deres syv måneders tur, er at undgå rovdyr som hvide hajer og spækhuggere, der har tendens til at befinde sig ved havets overflade og ikke i de mørke og kolde dybder. Sælerne bruger derfor meget energi i de voldsomme dyk til det køligere vand.

”Vi kunne se på vores målinger, at det for sælerne hele tiden er en balance mellem energi og sikkerhed, så sælerne hviler mere, når der er mørkt, mens de, når der er lyst, søger ned mod dybet. Igennem migrationen, steg deres fedtprocent fra 21 % i starten af turen til 32 % i slutningen. I takt med, at de tog mere fedt på, brugte de længere og længere tid i det 100 meters dybe og 300 gange mørkere dyb, så sikkerhed fra rovdyr tæller klart højere end energibevarelse,” fortæller Roxanne Beltran.

Til helvede og tilbage igen

Det nye studie er ikke det første studie, der benytter sig af biologgere til at måle både svømmedybder og fedtniveauer hos havdyr. Det nyskabende er, at forskerne samtidigt fulgte timingen hos dyrene og ikke mindst kiggede på lysniveauer under sælernes såkaldte drift-fase, hvor de hviler sig.

”Da målinger foregik over lang tid og på tværs af tusindvis af kilometre, var det langt fra en triviel opgave. De statistiske modeller skulle tage højde for det faktum, at tiden er cirkulær, hvilket betyder at 23:00 er lige så tæt på 01:00 som den er 22:00,” forklarer Roxanne Beltran.

Forskerne var derfor nødt til at benytte sig af såkaldte cirkulære regressionsmodeller for at estimere bidraget fra kropsforhold og placering til hvile-tidspunktet. Her allierede de amerikanske marinbiologer med en førende biostatistisker, Jolien Cremers, fra Department of Public Health på Københavns Universitet. Resultatet blev et hidtil uset indblik i, hvordan havpattedyr aktivt bruger lys til at afveje, om de skal bruge til mere eller mindre tid i det øvre lysere og varmere men rovdyrfyldte overfladevand.

”Vi tror, ​​at de enten sover eller forarbejder mad. Vi er ikke sikre, men de er sandsynligvis ekstra sårbare under disse dyk, og de her hunsæler har lige været til helvede og tilbage igen med månedlang amning og skifte af ham. De er på deres absolut tyndeste og skal genvinde deres fedt i løbet af den syv måneder lange rejse. Vores resultater viser, at de hele tiden fintuner deres dykkemønstre, så de bruger de mørke stunder med at hvile sig i dybet,” siger Roxanne Beltran.

90 % af verdens handel foregår i dag via søvejen

Forskerne håber, at den nye metode kan benyttes af mange andre forskergrupper, da den ikke bare giver mulighed for en mere omfattende forståelse af sammenhængen mellem adfærd og risiko – noget, der er særdeles væsentlig for alle dyr, især når dyrenes miljøer er under forandring.

”Det dybe vand, hvor elefantsælerne gemmer sig for rovdyrene, vil formentlig inden længe blive forsøgt ændret. De her områder ikke er beskyttet af nogen regler mod fiskeri, ligesom der også er stor interesse for at udvinde ressourcer her. Tiden er inde nu til at forstå, hvordan fysiologi og økologi spiller ind i havdyrenes grundlæggende adfærd,” lyder det fra Roxanne Beltran.

Roxanne Beltran og hendes kollegaer håber i de kommende år at udnytte de smarte sensorer ikke bare til at måle dyrenes adfærd. Ved at få mange forskellige marindyr til at bære instrumenterne håber de også at kunne kortlægge havene – støj ilt i havet, saltholdighed og temperatur.

”Mange af mine kollegaer er faktisk ved at kvantificere den globale opvarmning i tre dimensioner ved at bruge temperatursensorer på sæler. Det er også muligt at sætte videokameraer på dyrene, så vi kan se på artsinteraktioner i det åbne hav. Vi kan registrere bioluminescens ved hjælp af lysfølsomme tags. Mulighederne er næsten uendelige, og at udnytte nye teknologier kan hjælpe os med at besvare nogle virkelig vigtige spørgsmål om havet, og hvordan det vil blive ændret med klimaændringerne,” fortæller Roxanne Beltran.

90 % af verdens handel foregår i dag via søvejen på skibe, der laver støj i det åbne hav. Endnu ved vi ikke, hvordan denne støj påvirker dyr. Om det skræmmer dyrene til at opføre sig anderledes. Om den viden vil ændre noget ved vores adfærd, er for tidligt at vide, men Roxanne Beltran er optimist.

”Jeg tror, ​​at det er svært at overbevise mennesker om at beskytte noget, de ikke kan se, og noget, de ikke forstår. Ved at bringe den forståelse til folk kan det hjælpe dem med at forstå en slags konsekvenser af deres handlinger og forhåbentlig motivere dem til at træffe anderledes valg, hvad enten det er at købe ting, der er mere bæredygtige eller vælge at købe ting der ikke nødvendigvis skal transporteres ligeså langt,” siger hun.

”Lightscapes of fear: how mesopredators balance starvation and predation in the open ocean” er udgivet i Science Advances. Department of Public Health ved University of Copenhagen modtog i 2018 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet “Harnessing the Power of Big Data to Address the Societal Challenge of Ageing”.

As a physiological ecologist, I seek to understand when, why, and how animals do what they do in the context of their environments. My typical approac...

Dansk
© All rights reserved, Sciencenews 2020