一具鲸骨，在1288米深海“活”了二十多年

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海潮天下·导读

克拉约考特坡（Clayoquot Slope）鲸落站是一个位于东北太平洋卡斯卡迪亚大陆边缘的长期深海科学观测点，也是目前全球深海生态学研究中观测序列最完整、技术手段最先进的“鲸落”典型案例之一。这具鲸落最早是由科学家在2000年代初被遥控潜水器（ROV）偶然发现的，并在2010年前后进行了初步的定性描述。从2012年起，得益于加拿大海洋网络中心（Ocean Networks Canada, ONC）建设的NEPTUNE海底观测网，该站位进入了系统性的长期监测阶段。本文是一篇最新研究成果。

本文约4500字，阅读约9分钟

文 | 王海诗

出品 | 海潮天下

在加拿大温哥华岛外海、约1288米深的东北太平洋海底，一具大型鲸类骨架已经静静躺了至少二十多年。

它并没有变成一片死寂的白骨。相反，这里仍然聚集着细菌、蛤类、蠕虫、海螺和甲壳动物，像一座缓慢运转的小型生态岛。最近发表在《Frontiers in Marine Science》上的一项研究，对这处“鲸落”进行了长达15年的连续观测。研究人员发现，这个生态系统远比过去认为的更加持久。

▲东北太平洋卡斯卡迪亚大陆边缘鲸落研究站位地理位置图。图中是该鲸落站位与加拿大海洋网络中心（Ocean Networks Canada）所属的NEPTUNE海底观测网Clayoquot South（Bullseye Vent）观测站的相对位置关系。底图采用加拿大政府公开的海域地形地貌数字高程模型数据。资料来源：Ocean Networks Canada (ONC)。论文出处：De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026) 

一鲸落，万物生

在中文互联网里，“鲸落”常被赋予某种浪漫的味道。但从海洋生态学角度看，鲸落真正重要的地方，是它带来了深海里极少见的大规模能量输入。

深海海底长期处于食物匮乏状态。大多数区域没有阳光，初级生产几乎完全依赖海洋表层缓慢沉降下来的有机碎屑。大型鲸类死亡后，数十吨生物量突然沉入海底，相当于在贫瘠环境里投下一座“营养绿洲”。许多生物会迅速聚集过来。

▲上图：鲸落最核心的科学本质：能量转移。在营养匮乏的深海环境，一具成年鲸鱼的遗骸携带了巨大的有机能量。©Linda Wong 摄于国家自然博物馆，鲸·奇——海洋深深之遇见鲸”特展 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

科学家通常把鲸落生态系统分为几个阶段。

最初是“移动食腐者阶段”。鲨鱼、睡鲨、蟹类、以及鼠尾鳕（Macrouridae）等大型食腐动物会闻味而至，迅速啃食软组织。

接下来进入“富集机会主义阶段”。大量有机碎屑沉积在海床周围，多毛类和小型底栖动物快速繁殖。

再往后，则是最特殊的“硫化阶段”。鲸骨内部富含脂质，在厌氧分解过程中会释放硫化氢。依赖化学合成作用的细菌开始大量繁殖，形成白色细菌席。某些蛤类、冷泉管虫（Lamellibrachid tubeworms）和螺类则利用这些化学能生存。这一阶段的生态结构，与深海冷泉和热液喷口有一定相似性。

最后，当骨骼中的有机质逐渐耗尽，鲸骨本身会成为其他生物附着的硬基底，进入类似“礁体阶段”的状态。

▲鲸落三维摄影测量作业方案示意图。图中是为实现高精度建模而设计的ROV视频调查规程：(A) 调查路径包括覆盖骸骨全长的三条主要直线航线（L1-3），以及针对头骨和下颌骨的两次环绕航线；(B, C) 在直线航线作业中，ROV保持向前推进，并将鲸鱼骨架始终维持在视野最远端25%的区域，以确保最佳成像效果；(D) 在周边四个位点投放了人工视觉标记，用于摄影测量重建中的比例尺校准与精度补偿。资料来源：Ocean Networks Canada (ONC) 论文出处：De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026) 

硫化阶段究竟能持续多久？

过去，科学界对硫化阶段究竟能持续多久，一直存在争议。

美国加州附近的一些研究认为，大型鲸落的化能生态系统可能持续几十年；但在蒙特雷海沟等区域，科学家又观察到骨骼在十年左右便明显衰退。其中一个关键原因，是一种特殊的“食骨虫”——Osedax。

这种多毛类蠕虫没有嘴、也没长胃。它们会把根状结构钻进鲸骨内部，通过共生细菌分解骨骼中的脂肪和蛋白质，因此被称为“僵尸蠕虫”。在Osedax大量出现的海域，鲸骨会被更快的侵蚀掉。

而这次研究关注的鲸落，位于东北太平洋一个长期低氧区域边缘。那里属于典型的“氧最小带”。海水溶解氧极低，长期维持在每升0.38~0.49毫升之间。

低氧环境本身，就会改变整个生态系统的运行方式。

研究团队在2009年~2024年，多次利用遥控深海机器人对这具鲸骨进行调查，并在2012年、2023年建立了高精度三维摄影测量模型。相比传统视频记录，这种方法可以更精确地比较骨骼侵蚀程度、细菌席覆盖面积以及周边生物群落变化。

▲2012年至2023年间克拉约考特坡（Clayoquot Slope）鲸落站位的三维摄影测量模型对比图。其中，(A, B)为2012年影像，(C, D)为2020年影像，(E, F)为2023年影像。图中脊椎骨部分比例尺为2米，头骨部分比例尺为1米。脊椎骨编号自左向右（从前向后）排列。由于2010年相关研究曾对1号脊椎骨进行过采样，故在2012年的首次调查中该骨骼已不可见。此外，研究团队在2020年9月16日完成视频调查后，对24号脊椎骨进行了采样，用于微生物群落分析。资料来源：Ocean Networks Canada (ONC)。论文出处：De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026) 

结果相当出人意料。

11年间，鲸骨整体几乎没有明显崩解。研究人员测量发现，脊椎骨长度平均只减少了1.4%。侵蚀最明显的下颌骨，缩短幅度也只有7.8%。

与此同时，覆盖在骨骼表面的细菌席反而增加了。

脊椎区域的细菌席覆盖率，从2012年的39.9%增加到了2023年的48.6%；头骨区域则从27.0%增加到30.7%。这意味着，化学合成生态过程并未衰退，反而仍然活跃。

▲2012~2024年间鲸骨局部细节视频截帧。图中展示了鲸落生态系统的演替与微环境特征：(A) 2012年左下颌骨近景，可见成团簇拥的须腕虫（L. cf. barhami）；(B) 2012年右颌骨表面密布的钻孔（箭头所示）；(C) 2023年头骨全景；(D) 2023年左下颌骨细节，可见须腕虫与N. amyanta共存；(E, F) N. amyantus卵囊塔细节，其中(E)显示部分卵囊在ROV作业时受物理干扰脱落；(G) 2024年右侧视角下的尾椎骨（后起第8-10节），可见口琴海葵（1）、多刺拟石蟹（2）以及智利蛤空壳（3）；(H) 2024年右侧视角下的尾椎骨（后起第11-13节），可见未成年坦纳蟹（4）、宽身长额虾（5）、两种原螺科腹足类（6）、水螅体簇（7）以及白色微生物席。资料来源：ONC。论文出处：De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026)

研究人员还记录到31类大型底栖生物，包括化能生态系统中典型的巴勒姆氏瓣臂须腕虫（Lamellibrachia barhami）、蛤类、还有一些小型腹足类软体动物。海底周围还堆积着上百枚双壳类贝壳。

值得注意的是，早期调查中曾大量出现的Osedax食骨虫，在2023年的调查里已经完全消失。

这可能正是鲸骨长期保存的重要原因。

Osedax对氧气较为敏感。低氧环境限制了它们的活动，使鲸骨中的脂质得以长期保留。换句话说，在氧最小带里，鲸骨被“吃掉”的速度变慢了，而依赖硫化氢的化能生态系统则获得了更长寿命。

研究人员据此推测，这处鲸落的硫化阶段已经持续至少21年，而且仍未结束。

▲上图：克拉约考特坡（Clayoquot Slope）鲸落站位2012年与2023年三维摄影测量模型的色度分割处理结果。论文出处：De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026)

鲸落的寿命

这一发现的重要性，并不仅仅在于刷新了鲸落寿命纪录。

更关键的问题在于：全球海洋低氧化正在加剧。

气候变暖会削弱海水垂向混合，高温海水储氧能力也更低。过去几十年里，东北太平洋氧最小带已经出现扩张和“上移”趋势。部分研究甚至显示，低氧水体边界每年可变化数米。

这意味着，未来越来越多海底区域可能进入长期缺氧状态。

对许多海洋生物来讲，这显然不是好消息。低氧会压缩鱼类活动空间，改变底栖群落结构，并提高生态系统脆弱性。

一头北大西洋露脊鲸。2001年摄于加拿大。©摄影：王敏幹（John MK Wong）

但鲸落生态系统的情况却更复杂。

在某些低氧区域，Osedax等食骨生物受到抑制，鲸骨可能保存更久；化能细菌和硫化阶段也可能因此延长。这意味着，鲸落作为“深海生态跳板”的作用，可能会发生变化。

科学家一直认为，深海冷泉、热液喷口和鲸落之间，可能存在某种生态连接。

很多依赖化学合成的生物，其幼体扩散能力有限，需要一个又一个“中继站”才能在深海扩散。鲸落提供的硫化环境，就像海底上的临时补给点。

如果低氧化改变了鲸落的持续时间、分布范围，那么，深海化能生态系统之间的连接方式，也可能随之改变。

此外，鲸落还与全球碳循环有关。

大型鲸类死亡后，大量碳会随尸体沉入深海并长期封存。近年来，越来越多研究开始讨论鲸类在“蓝碳”体系中的作用。

不过，这类碳汇究竟能维持多久，仍存在很大不确定性。因为碳能否真正长期留在海底，很大程度取决于鲸落后续的生态过程。

这也是为什么，这项研究不仅关注鲸骨本身，还特别强调氧最小带扩张对鲸落生态系统的潜在影响。

深海生态系统的变化，往往极其缓慢。

人类很容易忽略这些变化，因为它们发生在数百米、甚至数千米海底，而且时间尺度以十年计。

但从这具鲸骨身上，可以看到气候变化影响海洋生态的一种特殊方式——它并非只是简单地“让海洋变热”；它在改变的是氧气分布、微生物活动、物种竞争关系，以及有机物分解速度。

某些生物会因此衰退，另一些则可能获得新的生存窗口。

而在深海里，这种变化可能持续几十年，甚至更久。

研究人员在2023年的调查中，还在鲸骨附近发现大量浅色峨螺香螺（Neptunea amyantus）的卵囊。对许多深海生物而言，这里是它们的食物来源，也是繁殖和庇护场所。

▲上图：加拿大新不伦瑞克省东海岸的小须鲸（minke whale）骨骼标本。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 海潮天下

一具沉入海底的鲸骨，最终演化成了一座长期存在的生态岛屿。

在人类视野之外，它已经在深海中维持了二十多年。

相比许多关于“鲸落”的泛化叙述，这项长期观测真正有价值的地方，在于它提供了一种更具体的视角——气候变化改变了海洋温度之余，也改变了深海里最基础的生态过程。氧气浓度、微生物代谢速度、骨骼分解效率，以及不同物种之间的竞争关系，都可能因此重新调整。

而这些变化，大多发生在人类几乎无法直接观察的海底。

海潮君·写在最后

这个研究是基于NEPTUNE海底观测网（NEPTUNE Observatory）的。NEPTUNE海底观测网主体覆盖加拿大西海岸外海，空间尺度接近800公里，是全球最早的大型区域性联网海底观测网之一，也是最有代表性的实时海底缆系观测系统之一。它由加拿大ONC（Ocean Networks Canada）运营。参见海潮天下（Marine Biodiversity）往期文章：《鲸落了，但深海僵尸蠕虫却没有来》

它搞了数千公里长的光纤电缆，将位于东北太平洋卡斯卡迪亚构造板块上的各类科学传感器、深海机器人和观测站连接在一起，实现了从近岸浅海到2000多米深海环境的24小时实时电力供应和数据传输。作为一项革命性的“大科学装置”，它让科学家能够突破传统科考船时间断续、空间受限的瓶颈，直接从陆地实验室远程、原位、持续地监测海底构造运动、深海生态演化以及气候变化对深海环境的长远影响。

如果说传统的科考航次是深海研究的“侦察兵”，那么以NEPTUNE为代表的海底观测网就是“常驻部队”。这具鲸落长达20年的“长寿”记录，实际上是人类深海观测技术进入“长期、实时、原位”时代的最好证明。传统的深海研究高度依赖科考船的航次。科学家通常只能在特定时间点下潜，获取的是一张“快照”，很难观察到跨越数十年的动态演化；但NEPTUNE作为一个联网的实时观测平台，为卡斯卡迪亚大陆边缘提供了长期的、不间断的电力供应和数据传输。这种“入户式”的观测让科学家能够像在陆地实验室一样，在长达15年的尺度上对同一个目标进行“定点、定时、定量”的回访。

作为全球顶级的海底观测网，ONC（Ocean Networks Canada）一直强调数据的开放性。它这种基于实时观测网的研究，往往会把原始视频资料向公众和学生开放，许多学术产出都借用了它们的数据，而且这些视频也成了极佳的科学传播素材，让公众感觉到深海不是遥不可及的“外星世界”，而是一个正在被人类全天候监测、且正深受全球气候变化影响的活跃系统。

当然，中国在这一领域属于“后来居上”。中国正在建设的国家海底科学观测网是国家重大科技基础设施（大科学装置）之一。它的定位和功能跟NEPTUNE非常相似，在东海和南海分别建立海底观测子网，同样实现了全天候、实时、高分辨率、原位地从海底到海面的综合观测。用数千公里的光电复合缆，将传感器连接到岸基站。它可以监测地壳运动（地震和海啸预警）、海洋循环、碳循环，以及深海极端的生物过程（如冷泉和热液生态系统）。这个网的核心大脑设在上海（由同济大学牵头），负责处理来自东海和南海海底海量的实时观测数据。虽然起步比加拿大NEPTUNE晚，但依托于目前强大的基建能力和深海技术集成（如“奋斗者”号、深海空间站技术），中国的国家海底科学观测网在建成后，将成为全球深海科学研究的又一重要支撑平台。

本文参考资料

感兴趣的海潮天下（Marine Biodiversity）读者可以参看该研究的全文：

De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026) High resolution seafloor photogrammetry indicates long-term persistence of a sulphophilic community on a whale fall in the NE Pacific. Front. Mar. Sci. 13:1770207. doi: 10.3389/fmars.2026.1770207

https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2026.1770207/full

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资讯源 | De Leo FC, Correa PVF, Kwasnitschka T and Smith CR (2026)

文 | 王海诗

排版 | 卢晓雨

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