Stanford University

视频由库尔特·希克曼

研究用高科技工具鲸

用创新的工具和访问一些世界上最鲸友好的水域,申博体育开户的研究人员的目标神秘性地球上最大的生物的生命,生物学和行为。

泰勒久保田,申博体育开户新闻服务
时钟-申博体育_申博开户2020年7月15日

扫描在蒙特利湾电波与手持式天线,申博体育开户的研究人员听蓝鲸 - 或者更准确地说,他们听,他们已经被困在蓝鲸吸标签。第一提示音,船长鞭子当然上了船,继加快信号找到堆焊巨人。它的海洋,从视觉,雷达和研究另外10分钟隐藏在消失前的三人机组必须达到动物。 [注:此研究是之前的新型冠状病毒疫情进行的,并一直保持在根据有关研究业务当前的指导。]

在这个快节奏的追逐冰雹船员从实验室 杰里米goldbogen在生物学助理教授 人文科学学院 申博体育开户 霍普金斯海洋研究站。在蒙特利湾和周围的世界,goldbogen和他的团队雇用无人驾驶飞机,稳健型测绘仪器和传感器包装标签神秘性的生命和须鲸科鲸生物学 - 大鲸鱼饲料由猎物的群体冲刺和过滤水通过须板。其中包括座头鲸,小须鲸,鳍当然蓝鲸,这在近100英尺长的已知有史以来最大的生灵。

“有史以来最大的动物不能在建筑物内的实验室,所以我们一直在开发技术,推动在了解动物在开放的海洋是如何运作方面的信封,说:” goldbogen。

Tagging humpback whales
研究人员乘坐刚性体船部署在附近的莫斯兰丁,加利福尼亚海岸座头鲸吸杯标签。 (图片来源:泰勒久保田)

连最基本的信息,科学家可以捕捉鲸鱼的有助于提高减排力度,并告知鲸启发技术,如更多的机动性船。他们特别感兴趣的揭露生活在这种极端的大小动物是如何运作,这导致他们问非常简单的问题:多少钱鲸吃什么?他们是如何多的精力花在喂养?有多大?他们真的得到什么?他们如何移动?什么是他们的心脏率是多少?

“鲸鱼甚至比恐龙更大,这是令人着迷的,他们能够得到同样的大地,我们是在这个大,说:”希尔kahane-融洽,研究生在实验室goldbogen。 “我们研究他们,因为,他们的大小,他们面对一切,没有其他动物已经经历过这些复杂的行为和环境的相互作用。”

多年来,该实验室的方法有详细 如何养活鲸鱼,提供了一个解释的蓝鲸 易感性与货船碰撞 并透露以前从未记录 座头鲸在游泳招.

Blue whale
蓝鲸堆焊沿着刚性船体充气艇中的一个。船被精心操纵鲸鱼附近,这样研究人员能够获得鲸脂活检。 (图片来源:泰勒久保田)

从各个角度研究

在水面上,研究团队由跨组成的大型科考船,小,刚性船体充气艇小,杂色舰队分布约40人。科学家代表了许多合作机构,包括莫斯兰丁海洋实验室,卡斯卡迪亚研究集体,美国国家海洋和大气管理局和加州大学圣克鲁兹分校。一起,这些人执行复杂的数据收集的舞蹈,其中的第一步骤是观鲸。

坐在上盖的大型船舶之一,检举直接小船鲸鱼用于标记。如果一切顺利,小船沿着公牛铺面鲸鱼和研究人员之一,挥舞着一个6米长的碳纤维杆,枝标签的动物。吸杯附加标签的设计停留在12-24小时,但可以经常保持连接了好几天。这个过程说起来容易做起来难,虽然。坐的是快,波涛汹涌和研究者做标记必须争取顶上的小金属讲坛是伸出过去为了船头到达鲸鱼。

Releasing a drone
大卫·约翰斯顿(杜克大学海洋实验室)释放无人机。这些研究人员结合无人机的镜头与运动,生物和环境的其它测量,以创建单个鲸鱼的详细说明。 (图片来源:泰勒久保田)

蓝鲸上升,淹没在明显的模式 - 通常是约10分钟的水下三分钟以上 - 有时会给研究者早通知,这要归功于其同名的蓝色辉光。座头鲸,相比之下,更具挑战性,移动更快和更可预测。

“我们是如此幸运,得到这样做标记;能够如此接近这些动物的雄伟,”戴维·卡德,前研究生在实验室goldbogen说。 “你只能得到它短短的一秒钟,但你记住每一个你摆了个标签的时间他们中的每一个。”

理想地,当标签被附接,在小船另一研究者同时由一个特殊的箭头,从低功率弩射击穿刺它获得相同鲸的活组织检查。代替小费标准的,箭头的头收集鲸脂的小插件。它使接触后几乎立即箭头落入水中,研究人员把它捡起来。如果活检没有在同一时间标签放在拍摄时,研究人员可以使用标签的信号再次追踪鲸鱼下来 - 这是更好地从相同的鲸鱼有标签和活检数据,而不是从两个不同的鲸鱼每一个。

而这一切都是在小船发生,大型船只都在进行自己的项目。它们部署大量雄蜂记录来自上述鲸鱼,同时,还激活基于声波设备来映射鱼和磷虾的鲸上下面供给。

单从标签中,研究人员的鲸潜水和喂养,他们可以与音响猎物地图匹配过程中如何移动的视频,音频和3D的痕迹。活检提供了有关每个鲸的性别,他们是如何与他们的激素水平的信息。而鲸鱼的大小以前的记录取决于搁浅和狩猎,无人驾驶飞机调查的样本更好地代表了目前的人口。

“我用从岁的挪威捕鲸公报,这是很酷,但只记录被杀死鲸鱼的数据,说:” kahane-关系。 “他们很可能捕杀鲸鱼最大的,所以可能已经在人口变化的大小。我们想知道他们是什么尺寸了。”

总之,这些研究人员的工作中产生的个体,生活鲸鱼如何成长,移动,狩猎和维持自己倒在他们的水的世界的画面。

“你需要一个团队就像一个杰里米的装配有这种访问这个令人难以置信的生态系统,说:”马修·萨沃卡,在goldbogen实验室的博士后学者。 “你人测量所有这些不同的方面和他们一起会成为一个真正完整的和令人难以置信的故事。它是一个奇妙的体验,并因无法独自完成“。

这是一个肮脏的工作...

有可能是世界上没有快乐很喜欢马修·萨沃卡接收鲸鱼粪便的新鲜样品。 Savoca酒店,在goldbogen实验室的博士后学者,正在收集这些样品 - 这看上去令人不安类似浆果冰沙 - 验证什么鲸鱼吃,以评估他们的健康和生态系统的健康。具体地,他有兴趣的塑料微观片段常常形成为塑料打破,因为它浸泡和翻滚在海洋的结果。如果磷虾和鱼类消耗这些塑料微粒,鲸鱼最终吃塑料载货猎物。

Matthew Savoca
博士后研究员马修·萨沃卡持有含鲸鱼粪便,这是他从蒙特利湾聚集了罐子。 (图片来源:库尔特·希克曼)

“这些塑料可以聚集的污染物。他们能够携带病原体,说:” Savoca酒店。 “所以,尽管他们可能看起来小,无害,这些塑料其实是可以对疾病和污染以及超越的塑料本身的物理伤害的载体。”

除了他的粪便的研究,Savoca酒店还分析了脂活检。如果鲸正在消耗塑料,鲸脂可包含指示器的化学物质,例如阻燃剂或增塑剂 - 加入到材料以使其更加灵活的物质。超出理解对鲸鱼的影响,这一研究可能表明有多少塑料是在海洋一般。

“蓝鲸可以过滤高达一个每天25万升的水 - 这是水的10个奥运标准游泳池,说:” Savoca酒店。 “因为他们取样的海洋巨额的每一天,他们做了很多对我们的工作。所以我们为什么不让他们告诉我们如何污染了我们的水是用塑料?”

艺术和手工艺品

多年来,该实验室的定制标签的复杂性有所增加。为了快速,经济地尝试新的标签,实验室需要什么goldbogen称之为“艺术和手工艺品”办法。他们几乎总是依赖于现成的架子传感器和一个简单的,3D打印外壳,他们已经在澳大利亚与标签制造公司密切合作,使所有部分组合在一起。从研究以往的标签,现在破损或废弃,赚取货架地方被称为“鲸鱼标签墓地”和实验室“的名声鲸标签大厅。”

Retired instrumented tags
在在霍普金斯海洋研究站的goldbogen实验室的“名人堂”退休仪表标签。 (图片来源:泰勒久保田)

该实验室的最新标签的创新是一个心脏监测仪,它通过嵌入在吸盘两个电极检测心脏的电信号。该显示器工作在其第一个郊游,给科研人员 首次记录蓝鲸的心脏率 因为它鸠,供给和浮出水面。

该小船之一也是用于猎物映射声纳的修改版本的试验场。通常情况下,这种声纳是从一个更大的船体部署,但如果他们能得到这种技术对小船的工作,他们将能够更接近鲸鱼评价猎物,它可以使更多的深入洞察生物的饲养行为。

烟雨发明新技术,收集数据在水面上,使鲸鱼的基本发现的所有的兴奋,这项工作的一部分goldbogen珍品最多的是它如何有利于他的学生。

“我是看到学生们对这些角色和责任承担,做这样一个令人难以置信的工作中最有价值的东西,说:” goldbogen。 “通常情况下,有一件事我可以做的是靠边站,让他们开始引领和构建这些责任。看到上一直工作在这个项目上多年学生的脸上的笑容真的是有益的“。

goldbogen也是一个构件 申博体育开户生物-X。这项研究是根据国家海洋渔业服务许可证16111进行。

Trawl net monitoring
芽卡罗尔(NOAA)监测拖网。净具有非常细网能够在水的表面收集塑料微粒存在。 (图片来源:泰勒久保田)

在风险期待已久的答案

证据表明,有些鲸可以活几百年,并继续在尺寸,即使他们白头到老成长。鉴于大规模捕鲸禁令是在20世纪70年代和80年代大多颁布,它可能仍然是几十年的研究人员可以自信地估计这些动物的最大尺寸了。在此期间,鲸继续面临其他新的威胁,如声污染,纠缠在渔具和对舰攻击的风险。

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