Weddell-hylkeet: Antarktiksen tiedonkerääjät tiedemiehet
Weddell-hylkeet asuvat kylmimmissä ja pimeimmissä vesissä syvällä Rossinmeren jään sisällä, mikä tekee niistä maapallon eteläisimmät luonnossa esiintyvät nisäkkäät. Talvi- ja kesäkuukausina niiden liikkumista säätelevät pitkälti merijään läsnäolo ja sopivien hengitys- ja poistumisreikien saatavuus.
Na vaikka hylkeet näyttävätkin ”pehmoisilta ja söpöiltä” hieman ylösalaisin olevine suupielineen, tummanruskeine silmineen ja viiksineen, noin 3 metrin pituisina ja 400-500 kilogrammaa painavina Weddell-merihylkeinä ne ovat yksi suurimmista petoeläimistä, jotka löydät Antarktikaristeilyllä ja jotka syövät kalalajeja. Etelämantereen hammaskalojen arvellaan olevan Weddell-hylkeiden tärkeä ruokalaji, vaikka Weddell-hylkeet ovatkin valikoivia sen suhteen, mitä hammaskalan osaa ne syövät, sillä ne syövät vain suurten hammaskalojen lihaa.
Studying the life cycle of Weddell seal
Weddell-hylkeet palaavat keväisin ulommalla pakkausjäällä tapahtuneen ravinnonhankinnan jälkeen rannikon sisäpuolisille nopeiden jäiden paikoille pesimään ja poikimaan. Uroshylkeet asuttavat vedenalaisia reviirejä merijäässä olevien halkeamien alla, jolloin ne pääsevät helposti pinnalle. McMurdo Soundissa täysikasvuiset kiiltohylkeet alkavat kokoontua poikaspesäkkeisiin lokakuun alussa, ja niiden sijainti riippuu vuoroveden vaikutuksesta, tuulesta ja jäätikön liikkeistä.
Kussakin pesäkkeessä voi olla jopa 250 kiiltohyljettä. Poikaset syntyvät merijäälle lokakuun lopulla ja marraskuussa. Naaraat jäävät jäälle poikastensa kanssa imettämään, ja ne saavat yleensä vain yhden poikasen vuodessa. Tyypillinen pentu painaa noin 29 kiloa ja saavuttaa noin 110 kilon painon kuuden viikon kuluessa. Poikaset tutustuvat veteen hyvin varhain: 7-10 päivää syntymän jälkeen.
Weddellihylkeet lähtevät Erebusinlahdelta ja hajaantuvat ympäri Rossinmerta loppukesällä, ja aikuiset weddellihylkeet palaavat vuosittain samaan poikaspesäkkeeseen. Nuoret jäsenet kuitenkin hajaantuvat sieltä, missä ne ovat syntyneet, ja asuvat pakkausjääalueilla, kunnes ne saavuttavat sukukypsyyden noin 3-6 vuoden iässä.
Viime aikoina McMurdo Soundissa sijaitsevien tutkimusasemien, erityisesti Yhdysvaltojen McMurdo-aseman ja Uuden-Seelannin Scottin tukikohdan, harjoittama pyynti on aiheuttanut paineita Weddell-hylkeiden määrään. Vaikka Weddell-hylkeitä ei kaupallisesti metsästetty, ne tarjosivat ravintoa kummankin tukikohdan koiraryhmille. Monilla merinisäkkäillä aikuisten eloonjäämisessä tarvitsee olla vain pieni muutos vaikuttaakseen populaation kasvuun, joten on todennäköistä, että kiiltohylkeiden metsästys vaikutti Rossinmeren populaatiomääriin.
Tutkijat ovat tallentaneet kiiltohylkeitä McMurdo-saaressa vuodesta 1968 lähtien, mikä on yksi maailman pisimpiä yhtäjaksoisesti tehtyjä pitkäikäisen nisäkkään kenttätutkimuksia. Viimeisten lähes 50 vuoden aikana tutkijat ovat merkinneet yli 23 000 weddellihyljettä, ja tietokantaan on kirjattu yli 240 000 uusintahavaintoa. Merkintätiedot sisältävät merkintävuoden, iän merkintähetkellä, sukupuolen, sijainnin ja viimeisimmän havaintovuoden. Erityistä huomiota on kiinnitetty vuotuisten demografisten tietojen ylläpitämiseen ja parantamiseen, minkä ansiosta kaikki tutkimusalueella syntyneet poikaset on merkitty vuodesta 1973 lähtien. Tämä pitkän aikavälin hanke tuottaa korvaamatonta tietoa populaatio- ja ekosysteemiprosesseista, minkä ansiosta tutkijat voivat ymmärtää ympäristöolosuhteiden ja väestötieteellisten prosessien välisiä yhteyksiä Etelämantereella.
Ensimmäisessä tutkimuksessa Kalifornian yliopiston Santa Cruzin ja Alaskan yliopiston tutkijat tutkivat Weddell-hylkeen käyttäytymistä pimeänä talviaikana, jolloin vallitsee raskas merijää. Tutkimuksessa 22 Weddell-hylkeeseen asennettiin Conductivity Temperature Depth-Satellite Relayed Data Logger -tunnisteet, jotka tallensivat niiden sukellussyvyydet ja sijainnit. Tutkimuksessa kirjattiin 52 000 sukellusta, ja tutkimuksen mukaan hylkeet sukelsivat keskimäärin 15-270 metrin syvyyteen, ja enimmäissukellukset vaihtelivat 40 ja 1188 metrin välillä. Hylkeiden sukelluskohteita tarkasteltaessa tutkimuksessa havaittiin useita ”kuumia kohtia”, joissa tehtiin lukuisia sukelluksia. Kiehtovana löydöksenä tiedot osoittivat myös, että useat Weddell-hylkeet matkasivat yli 1000 kilometrin päähän alueelta, johon tunnisteet oli asennettu.
Tohtori David Ainley ja muut tutkijat vertasivat National Science Foundationin, Uuden-Seelannin Etelämanner-tutkimusohjelman, Canterburyn yliopiston ja Yhdysvaltain Etelämanner-tutkimusohjelman rahoittamassa tuoreessa tutkimuksessa Weddell-hylkeiden maastolaskentoja vuosilta 1959-1968 laskentoihin, jotka tehtiin vuosien 2008-2012 aikana korkearesoluutioisten satelliittikuvien avulla. Marine Mammal Science -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa havaittiin paljon vähemmän kiilahylkeitä kahdella tärkeällä molting-alueella läntisellä Rossinmerellä. Tutkimuksessa todettiin kuitenkin, että McMurdo Soundin pesivä populaatio näyttää elpyneen 1960-luvulla tapahtuneen pyynnin jälkeen. Tutkijat arvelevat, että kannan väheneminen saattaa johtua alueen muuttuneista ravintoverkoista, jotka mahdollisesti johtuvat hylkeen saalislajiin kohdistuvasta teollisesta kalastuksesta.
Weddellihylkeiden populaatioihin kohdistuu kuitenkin todennäköisesti paineita, kun jään vasomiset yleistyvät Etelämantereella lämpötilan noustessa. Vuonna 2000 jäävuori B-15 kalibroitui Rossin jäähyllyn itäosasta McMurdo Soundissa. Vuoteen 2006 asti nopean jään paksuus, laajuus ja kausittainen pysyvyys kasvoivat, ja laaja nopean jään peittävyys Victoria Landin rannikolla Rossin merellä ylitti tyypillisen peittävyyden viisinkertaisesti. Tämä vaikutti Weddell-hylkeisiin, koska merijääolosuhteet määräävät ravintoresurssien runsauden ja pääsyn lisääntymispaikoille Erebusin lahdella. Lacey Briarsin tekemässä tutkimuksessa havaittiin, että Weddell-hylkeen poikasmäärät vähenivät huomattavasti vuosina 2000-2006 ja että poikasmäärät kasvoivat merkittävästi vuonna 2007.
Weddellihylkeiden rekrytointi tutkijoiksi
Ymmärtääkseen Weddell-hylkeiden lisäksi myös sitä, miten, milloin ja missä Etelämantereella muodostuvat maailmanlaajuiset virtaukset, jotka yhdistävät kaikki maailman valtameret, tohtori Regina Eisert Canterburyn yliopiston Gateway Antarctica -yksiköstä johti Uuden-Seelannin Etelämantereella Uuden-Seelannin Etelämantereella sijaitsevan Antarctica New Zealand -hankkeen tukemana kansainvälisen tutkijaryhmän johtamaa kansainvälistä tutkijaryhmää, joka kiinnitti kymmeneen Weddell-merihyljeeseen satelliittipaikalle asennettavat sähkönjohtavuus-, lämpötilamittaus- ja -syvyysrekisteröintilaitteet Uuden-Seelannin Scottin asemalla. Käyttämällä Weddell-hylkeitä tiedonkerääjinä tutkijat tallensivat hylkeiden sukellussyvyyksien lisäksi myös veden lämpötilan, valtameren suolapitoisuuden ja syvyyden: erityiset tiedot, joita tarvitaan valtameren rakenteen ja toiminnan kuvaamiseen.
Weddell-hylkeiden käytöstä luotettavina tutkijoina tekee sen, että hylkeet pystyvät keräämään näitä tietoja syys-talvesta kevääseen, mutta mikä tärkeintä, myös ankaran talven aikana, jolloin alueelle ei pääse ottamaan näytteitä laivoilla tai valtamerellä sijaitsevilla poijuilla. Kun ne nousevat pinnalle, tallentimet voivat lähettää kerätyt tiedot kiertäville satelliiteille, ja koska Weddell-hylkeet elävät nopealla jäällä, ne voivat kerätä korkealaatuista meritietoa vesipatsaan rakenteesta. Weddellihylkeiden käyttäytymisessä on myös yksi seikka, joka tekee niistä ihanteellisia tiedonkerääjiä, sillä vaikka jotkut niistä vaeltavat laajoilla alueilla Rossinmerellä, jolloin veden alueellinen rakenne on laaja, suurin osa hylkeistä pysyttelee samalla alueella päiviä tai viikkoja ruokailemassa samassa paikassa. Kun nämä hylkeet sukeltavat ja nousevat pintaan, ne antavat useita kuvia kyseisen alueen veden rakenteesta, mikä antaa tutkijoille tietoa jään muodostumisesta talvella ja jään sulamisesta keväällä.
Hanke on osa laajempaa Australian hallituksen rahoittamaa IMOS-järjestelmää (Integrated Marine Observing System), joka on kerännyt tietoja hylkeiden avulla vuodesta 2008 lähtien. Ohjelma tekee yhteistyötä Ranskan, Yhdysvaltojen, Ison-Britannian, Norjan ja nyt myös Uuden-Seelannin Etelämanner-ohjelmien kanssa, ja hylkeet keräävät yli 70 prosenttia valtameriprofiileista 60°S eteläpuolella.