ปรากฏการณ์เจลลี่ฟอลส์เป็น เหตุการณ์ การหมุนเวียนคาร์บอน ในทะเล โดยแพลงก์ตอนสัตว์ที่มีลักษณะเป็นเจลลี่ ซึ่ง ส่วน ใหญ่เป็นสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียน จะจมลงสู่พื้นทะเลและเพิ่มการไหลเวียนของคาร์บอนและไนโตรเจนผ่าน สาร อินทรีย์ที่เป็นอนุภาคที่ จมลงอย่าง รวดเร็ว^{[ 1 ]}เหตุการณ์เหล่านี้ให้สารอาหารแก่ สัตว์ขนาดใหญ่ ที่ อาศัย อยู่บนพื้นทะเล และแบคทีเรีย^{[ 2 ] [ 3 ]}ปรากฏการณ์เจลลี่ฟอลส์ถูกระบุว่าเป็น "เส้นทางเจลลี่" ที่สำคัญสำหรับการกักเก็บคาร์บอนชีวภาพที่สลายตัวได้ง่ายผ่านปั๊มชีวภาพ [ ^{4 ] ความอุดมสมบูรณ์และการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ที่กว้างขวางของแพลงก์ตอนสัตว์ที่มี ลักษณะ}เป็นเจลลี่หมายความว่าปรากฏการณ์เจลลี่ฟอลส์เป็นองค์ประกอบขนาดใหญ่ของปั๊มชีวภาพทั่วโลก การมีส่วนร่วมที่พวกมันให้แก่การส่งออกคาร์บอนอินทรีย์ที่สลายตัวได้ง่ายไปยังพื้นทะเลนั้นเทียบได้กับพัลส์ของเศษซากอื่นๆ เช่น การเบ่งบานของไฟโตแพลงก์ตอนและการรวมตัวของหิมะทะเล เหตุการณ์เหล่านี้พบได้ทั่วไปในพื้นที่คุ้มครองที่มีระดับการผลิตขั้นต้นสูงและคุณภาพน้ำที่เหมาะสมต่อการสนับสนุนสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียน พื้นที่เหล่านี้รวมถึงปากแม่น้ำและมีการศึกษาหลายครั้งในฟยอร์ดของนอร์เวย์^{[ 3 ]}

ในบางกรณีที่ไม่มีสัตว์กินซากหรือน้ำนิ่งเป็นพิเศษ แมงกะพรุนหลายพันตัวสามารถรวมตัวกันในแอ่งบนพื้นทะเลเพื่อสร้าง "ทะเลสาบแมงกะพรุน" ได้^{[ 5 ]}

แอ่งแมงกะพรุนส่วนใหญ่ประกอบด้วยซากที่เน่าเปื่อยของCnidariaและThaliacea ( Pyrosomida , DoliolidaและSalpida ) ^{[ 1 ]}สถานการณ์หลายอย่างสามารถกระตุ้นให้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเป็นเจลลี่ตายและทำให้จมลงได้ สถานการณ์เหล่านี้ได้แก่ ระดับการผลิตขั้นต้นที่สูงซึ่งอาจอุดตันระบบการกินอาหารของสิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน เมื่อการแพร่กระจายของแมงกะพรุนเก่าหมดอาหาร เมื่อผู้ล่าทำลายร่างกายของแมงกะพรุน และ^{ปรสิต [ 6} ]อย่างไรก็ตาม^{โดยทั่วไป}แล้ว แอ่งแมงกะพรุนมีความเชื่อมโยงกับการแพร่กระจายของแมงกะพรุนและการผลิตขั้นต้น โดยแอ่งแมงกะพรุนมากกว่า 75% ในเขตย่อยขั้วโลกและเขตอบอุ่นเกิดขึ้นหลังจากการแพร่กระจายในฤดูใบไม้ผลิ และแอ่งแมงกะพรุนมากกว่า 25% ในเขตร้อนเกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์น้ำขึ้น^{[ 1 ]}

ด้วยสภาพภูมิอากาศโลกที่เปลี่ยนแปลงไปสู่การสร้างมหาสมุทรที่อุ่นขึ้นและเป็นกรดมากขึ้น ซึ่งเป็นสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่ทนทาน แมงกะพรุนจึงมีแนวโน้มที่จะเพิ่มจำนวนประชากรขึ้น พื้นที่ ยูโทรฟิกและเขตตายสามารถกลายเป็นแหล่งเพาะพันธุ์แมงกะพรุนที่มีการแพร่กระจายอย่างมาก^{[ 7 ]}เมื่อสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงและน้ำทะเลอุ่นขึ้น การแพร่กระจายของแมงกะพรุนก็จะเพิ่มมากขึ้น และการขนส่งคาร์บอน จากแมงกะพรุน ไปยังมหาสมุทรส่วนล่างก็จะเพิ่มขึ้น^{[ 8 ]}ด้วยความเป็นไปได้ที่จะเกิดการชะลอตัวของกลไกการสูบน้ำทางชีวภาพแบบดั้งเดิม การขนส่งคาร์บอนและสารอาหารไปยังทะเลลึกผ่านการแพร่กระจายของแมงกะพรุนอาจมีความสำคัญต่อมหาสมุทรลึกมากขึ้นเรื่อยๆ^{[ 9 ]}

เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ทำให้ความถี่และความรุนแรงของการเกิดปรากฏการณ์แมงกะพรุนบานสะพรั่งเพิ่มขึ้น ซึ่งคาดการณ์กันว่าอาจส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์แมงกะพรุนร่วงหล่นมากขึ้น การจับปลาขนาดเล็กและสัตว์กินแพลงก์ตอนสัตว์อื่นๆ มากเกินไปอาจลดการแข่งขันแย่งชิงทรัพยากรแพลงก์ตอน และกำจัดผู้ล่าหลักที่กินแพลงก์ตอนสัตว์ที่เป็นวุ้น ซึ่งทำให้ประชากรแมงกะพรุนเพิ่มขึ้น^{[ 10 ]}การเกิดภาวะยูโทรฟิเคชันบริเวณชายฝั่งจากน้ำเสียทางการเกษตรและในเมืองยังสร้างเขตที่มีออกซิเจนต่ำ ซึ่งปลาและสัตว์จำพวกกุ้งส่วนใหญ่หลีกเลี่ยง แต่สัตว์จำพวกไนดาเรียนและธาเลียเซียนหลายชนิดสามารถทนได้ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อประชากรแมงกะพรุน^{[ 11 ]}คาดว่าคาร์บอนที่ได้จากวุ้นบนพื้นทะเลจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากเหตุผลเหล่านี้ ควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล โดยเฉพาะในบริเวณชายฝั่งและไหล่ทวีป

กระบวนการย่อยสลายเริ่มต้นหลังจากตายและสามารถดำเนินต่อไปในมวลน้ำขณะที่สิ่งมีชีวิตที่เป็นเจลลี่จมลง^{[ 6 ]}การเน่าเปื่อยเกิดขึ้นเร็วกว่าในเขตร้อนมากกว่าในเขตอบอุ่นและกึ่งขั้วโลกเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงกว่า^{[ 6 ]}ในเขตร้อน การตกของเจลลี่อาจใช้เวลาน้อยกว่า 2 วันในการย่อยสลายในน้ำผิวดินที่อุ่นกว่า แต่ใช้เวลานานถึง 25 วันเมื่ออยู่ลึกกว่า 1,000 เมตร^{[ 6 ]}การลดลงของสารอินทรีย์ที่เกิดจากการตกของเจลลี่ตามความลึกเป็นไปตามการลดลงแบบเลขชี้กำลัง ในน่านน้ำเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน คาร์บอนจากเจลลี่ที่มาจากผิวน้ำน้อยกว่า 10% เท่านั้นที่ลงไปถึงความลึกต่ำกว่า 1,000 เมตร อย่างไรก็ตาม ในเขตกึ่งขั้วโลก คาร์บอนจากเจลลี่ 30-40% ลงไปถึงความลึกต่ำกว่า 1,000 เมตร นี่เป็นเพราะอุณหภูมิน้ำที่ต่ำกว่าซึ่งทำให้การย่อยสลายของจุลินทรีย์ช้าลงในระหว่างการจมลง^{[ 12 ]}สิ่งมีชีวิตเจลาตินเดี่ยวๆ อาจใช้เวลาน้อยลงบนพื้นทะเล ดังที่การศึกษาหนึ่งพบว่าแมงกะพรุนสามารถถูกย่อยสลายโดยสัตว์กินซากในทะเลลึกของนอร์เวย์ได้ภายในเวลาไม่ถึงสองชั่วโมงครึ่ง^{[ 13 ]}

การย่อยสลายของแอ่งแมงกะพรุนส่วนใหญ่ได้รับความช่วยเหลือจากสัตว์กินซาก ประเภทนี้ โดยทั่วไปแล้วสัตว์ทะเลกลุ่มเอคิโนเดอร์มเช่นดาวทะเลได้กลายเป็นผู้บริโภคหลักของแอ่งแมงกะพรุน ตามมาด้วยสัตว์จำพวกกุ้งและปลา^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม สัตว์กินซากชนิดใดที่จะเข้าไปกินแอ่งแมงกะพรุนนั้นขึ้นอยู่กับระบบนิเวศแต่ละแห่ง ตัวอย่างเช่น ในการทดลองในทะเลลึกของนอร์เวย์ปลาไหลทะเลเป็นสัตว์กินซากกลุ่มแรกที่พบกับดักของแมงกะพรุนที่กำลังเน่าเปื่อย ตามมาด้วยกุ้งมังกรและสุดท้ายคือกุ้งเดคาพอด^{[ 13 ]}ภาพถ่ายที่ถ่ายนอกชายฝั่งนอร์เวย์บนแอ่งแมงกะพรุนตามธรรมชาติยังเผยให้เห็นกุ้งคาริเดียนกินซากแมงกะพรุน^{[ 3 ]}แอ่งแมงกะพรุนสามารถทำหน้าที่เป็นเส้นทางพลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับสัตว์น้ำลึกที่มีความสำคัญทางการค้า มีการสังเกตโดยตรงในน่านน้ำลึกของนอร์เวย์ที่เผยให้เห็นว่ากุ้งน้ำลึกPandalus borealisกินซากแมงกะพรุนเป็นจำนวนมาก กระบวนการ นี้จะถ่ายโอนคาร์บอนจากแพลงก์ตอนลอยตัวบนผิวน้ำเป็นระยะๆ ไปยังประชากรที่อาศัยอยู่บนพื้นทะเล^{[ 14 ]}พลวัตของการกินซากสัตว์แตกต่างกันอย่างมากในฟยอร์ดของนอร์เวย์ แอ่งแมงกะพรุนตื้นๆ ถูกกินโดยปลาหน้าดินและสัตว์จำพวกกุ้งขนาดใหญ่ ในขณะที่แอ่งแมงกะพรุนที่ลึกกว่านั้นถูกครอบงำโดยสัตว์กินซากขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ช้ากว่า เช่น แมงกะพรุนพิษและหอยทาก ซึ่งส่งผลให้ซากสัตว์คงอยู่ได้นานขึ้น^{[ 15 ]}

ด้วยจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นและการแพร่กระจายของแพลงก์ตอนที่เกิดขึ้นบ่อยขึ้น ประกอบกับสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยและการขาดแคลนผู้กรองอาหารชนิดอื่นในบริเวณนั้นที่จะบริโภค แพลงก์ตอน สภาพแวดล้อมที่มีแมงกะพรุนอยู่จะทำให้ปั๊ม คาร์บอนได้รับคาร์บอนจากซากแมงกะพรุนที่ร่วงหล่นเป็นหลัก ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาของแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีปั๊มชีวภาพที่จัดตั้งขึ้นแล้วซึ่งตกอยู่ในภาวะไม่สมดุล เนื่องจากแมงกะพรุนจะเปลี่ยนแปลงห่วงโซ่อาหาร เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงปริมาณคาร์บอนที่สะสมอยู่ในตะกอน^{[ 16 ]} สุดท้าย การย่อยสลายได้รับการช่วยเหลือจากชุมชนจุลินทรีย์ ในกรณีศึกษาในทะเลดำจำนวนแบคทีเรียเพิ่มขึ้นเมื่อมีซากแมงกะพรุนร่วงหล่น และพบว่าแบคทีเรียใช้ไนโตรเจนที่ปล่อยออกมาจากซากแมงกะพรุนที่เน่าเปื่อยเป็นหลัก ในขณะที่ส่วนใหญ่ทิ้งคาร์บอนไว้^{[ 17 ]}ในการศึกษาที่ดำเนินการโดย Andrew Sweetman ในปี 2016 พบว่าการใช้ตัวอย่างแกนตะกอนในฟยอร์ดของนอร์เวย์การมีซากแมงกะพรุนร่วงหล่นส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการทางชีวเคมีของชุมชนเบนทิกเหล่านี้ แบคทีเรียจะกินซากแมงกะพรุนอย่างรวดเร็ว ทำให้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่ที่หากินอยู่ก้นทะเลไม่สามารถหาอาหารได้ซึ่งส่งผลกระทบต่อระดับห่วงโซ่อาหาร[ ^{18 ] นอกจาก}นี้ เมื่อไม่มีสัตว์กินซาก แมงกะพรุนที่ตกลงมาจะเกิดเป็นชั้นแบคทีเรียสีขาวปกคลุมซากที่เน่าเปื่อย และปล่อยสารตกค้างสีดำออกมาในบริเวณโดยรอบ ซึ่งมาจากซัลไฟด์^{[ 19 ]}กิจกรรมของจุลินทรีย์ในระดับสูงนี้ต้องการออกซิเจนจำนวนมาก ซึ่งอาจทำให้บริเวณรอบๆ แมงกะพรุนที่ตกลงมามีออกซิเจนต่ำและไม่เหมาะสมสำหรับสัตว์กินซากขนาดใหญ่^{[ 19 ]} ด้วยการจัดหาธาตุอาหารและพื้นผิวที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการตั้งรกรากและการปฏิสัมพันธ์ของ แบคทีเรีย แมงกะพรุนที่ตกลงมาจึงอาจเป็นแหล่งแพร่ กระจาย ยีน ต้านทานยาต้านจุลชีพในชุมชนแบคทีเรียในทะเล ได้เช่นกัน ^{[ 20 ]}

แพลงก์ตอนสัตว์เจลาตินมีชีวมวลทั่วโลกจำนวนมาก การประมาณการได้มาจากการลากอวนและการสำรวจด้วยแสง ซึ่งบ่งชี้ว่าแมงกะพรุน ซัลป์ และสิ่งมีชีวิตเจลาตินอื่นๆ มีส่วนสำคัญต่อคาร์บอนของแพลงก์ตอนสัตว์ทั้งหมดจากแอ่งมหาสมุทรทั้งหมด ความแปรผันทางภูมิศาสตร์ของชีวมวลถูกควบคุมโดยอุณหภูมิและความเสถียรของมวลน้ำเป็นหลัก ความเข้มข้นของชีวมวลสูงสุดพบได้ในเขตน้ำขึ้นชายฝั่ง เขตขั้วโลก และพื้นที่ที่มีผลผลิตตามฤดูกาลสูง^{[ 21 ]}ความผันผวนเล็กน้อยของแพลงก์ตอนสัตว์เจลาตินในแต่ละวันสามารถสร้างฟลักซ์ของคาร์บอนอินทรีย์อนุภาคที่เทียบได้กับเศษซากที่ไม่ใช่เจลาติน เช่น การแพร่กระจายของแพลงก์ตอนพืช^{[ 22 ]}

การวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์เจลลี่ฟอลส์อาศัยข้อมูลจากการสังเกตโดยตรง เช่น วิดีโอ ภาพถ่าย หรือการลากอวนที่ พื้นทะเล ^{[ 1 ]}ข้อจำกัดของการลากอวนเพื่อหาเจลลี่ฟอลส์คือซากเจลาตินจะแตกสลายได้ง่าย ส่งผลให้การถ่ายภาพ การถ่ายวิดีโอ และการวิเคราะห์ทางเคมีเป็นวิธีการหลักในการตรวจสอบ^{[ 3 ] [ 13 ]}ซึ่งหมายความว่าเจลลี่ฟอลส์ไม่ได้ถูกสังเกตในช่วงเวลาที่พวกมันปรากฏอยู่เสมอไป เนื่องจากเจลลี่ฟอลส์สามารถถูกย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงโดยสัตว์กินซาก^{[ 13 ]}และข้อเท็จจริงที่ว่าเจลลี่ฟอลส์บางส่วนจะไม่จมลงไปต่ำกว่า 500 เมตรในน่านน้ำเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน^{[ 6 ]}ความสำคัญและความแพร่หลายของเจลลี่ฟอลส์อาจถูกประเมินต่ำเกินไป

• ปั๊มชีวภาพ
• แมงกะพรุน
• ไพโรโซมา แอตแลนติคัม
• วาฬตก
• ชุมชนทะเลลึก
• เขตอับสัญญาณ