לווייתנים אוכלים בעומק ולעיתים מפרישים סמוך לפני המים. כך הם מעלים חנקן, ברזל וחומרי הזנה לשכבה המוארת שבה חי הפיטופלנקטון — תהליך אקולוגי שנקרא 'משאבת הלווייתנים'.
במשך שנים רבות התמקד המחקר הימי בשאלה כיצד חומרי הזנה עולים מעומק האוקיינוס אל פני המים דרך ערבול, עלייה אנכית של מים וזרמים. בעשורים האחרונים התברר שגם לבעלי חיים גדולים יש תפקיד: לווייתנים יכולים להעביר חומרי הזנה מן העומק אל השכבה העליונה.
הרעיון פשוט: מינים מסוימים אוכלים בעומק, אך נושמים, נחים ומפרישים קרוב יותר לפני הים. כתוצאה מכך, חנקן, ברזל וחומרים נוספים מוחזרים לשכבה הפוטית — האזור שבו יש אור מספיק לפוטוסינתזה של פיטופלנקטון.
פיטופלנקטון הוא בסיס מארג המזון הימי. תוספת של חומרי הזנה בשכבה המוארת עשויה לשפר יצרנות מקומית ולהשפיע על שרשרת שלמה של אורגניזמים — {{מזואופלנקטון::אורגניזמים ימיים קטנים (0.2–20 מ״מ) הכוללים סרטנונים כמו קופפודים וקריל; מזון מרכזי לדגים, לוויתני בלנים ועופות ים}}, דגים, עופות ים ויונקים ימיים אחרים.
כן. אם בעבר אוכלוסיות לווייתנים היו גדולות בהרבה, ייתכן שגם תרומתן למחזור חומרי ההזנה הייתה משמעותית יותר. לכן שיקום אוכלוסיות לווייתנים עשוי להיות חשוב לא רק לשימור המין, אלא גם לתפקוד אקולוגי רחב יותר.
{{לוויתני בלנים::תת־סדרה של לווייתנים שאוכלים באמצעות סינון — במקום שיניים יש להם לוחות קרטין (בלנים) שדרכם הם מסננים קריל וזואופלנקטון; כוללת את הלוויתן הכחול, הגדול בבעלי החיים שחיו אי פעם}} כמו הלוויתן הכחול, הבלנים והלוויתן הגדול צוללים לעומקים גדולים כדי לאכול {{קריל::סרטנונים ימיים דמויי שרימפ קטנים, מרכזיים ברשת המזון של האוקיינוס הדרומי; מזונם העיקרי של לוויתני בלנים ומקור חשוב לברזל אחרי עיכול}}, ואז חוזרים לפני המים כדי לנשום ולהפריש. ההפרשות שלהם עתירות ברזל, במיוחד באזורים דלי־ברזל כמו האוקיינוס הדרומי, ולכן תפקידם במחזור המינרלים חשוב במיוחד.
חוקרים אוספים דגימות צואה שצפות סמוך לפני הים מיד אחרי שלווייתנים עולים לנשום, ומנתחים בהן ריכוזי ברזל וחנקן. בשילוב עם מעקב לוויני אחרי תנועת הלהקות וניתוחים איזוטופיים, ניתן להעריך כמה חומר הזנה מוזרם לשכבה הפוטית בעקבות פעילות הלווייתנים.
באזורי האנטארקטיקה, שם ברזל הוא לרוב הגורם המגביל לצמיחת פיטופלנקטון, נמצא שהפרשות לוויתני קריל תורמות ריכוזי ברזל גבוהים משמעותית מהרקע הסביבתי, מה שמעלה את השערת חשיבותם להזנת הבסיס של מארג המזון האנטארקטי.
מכיוון שציד לוויתנים במאה ה-20 צמצם דרמטית את אוכלוסיות הלווייתנים הגדולים, ייתכן שתרומתם למחזור חומרי ההזנה ואף לספיגת פחמן באוקיינוס נחלשה בהתאם. שיקום אוכלוסיות לווייתנים נבחן כיום כאמצעי אפשרי לחיזוק יצרנות ימית וספיגת פחמן.
העיקרון האקולוגי — שבעלי חיים גדולים מחזירים חומרי הזנה ממקום אחד למקום אחר — דומה לתפקיד שממלאים בעלי חיים במטע: תרנגולות, עזים או אפילו ציפורי בר שמעבירות ומרכזות חומר אורגני ומסייעות למחזור טבעי של רכיבי הזנה בקרקע.
אקולוגים ימיים אומדים את השפעת משאבת הלווייתנים באמצעות דגימת מי ים בקרבת להקות לווייתנים ומדידת ריכוזי ברזל וחנקן בהשוואה למים רחוקים יותר. בנוסף, ניתוח איזוטופים בצואת לווייתנים מסייע לזהות את מקור החומרים המזינים ואת התפוצה שלהם בטור המים.
מחקרים המבוססים על נתונים היסטוריים מלפני עידן הציד המסחרי מצביעים על כך שאוכלוסיות לווייתנים גדולות בהרבה יכלו למחזר כמויות ניכרות של חומרי הזנה, ומאז ירידת האוכלוסיות במאה ה-20 חלה גם ירידה מוערכת ביכולת המחזור הטבעית הזו. תהליכי שימור הלווייתנים הנוכחיים נתפסים אפוא לא רק כשימור מין אלא כשיקום שירות אקולוגי שלם.
- [Roman & McCarthy 2010, PLoS ONE — The Whale Pump](https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0013255)
- [Nicol et al. 2010 — Southern Ocean iron fertilization by whales and krill](https://www.int-res.com/abstracts/meps/v402/p267-274/)
- [Smith et al. 2013 — Whale-fall and nutrient cycling context](https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-marine-120710-100936)
נושאים: הלווייתנים מדשנים את האוקיינוס, משאבת הלווייתנים, פיטופלנקטון לווייתנים, מחזור חומרי הזנה ימי
קטלוג השתילים של משתלת מלאו את הארץ — עצי פרי נדירים וטרופיים, משלוח לכל הארץ.