【科學尬新聞】海洋生物 垂直遷移研究改善氣候模型

文/科學月刊編輯部 |2020.02.13
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近日,美國航太總署(NASA)和法國國家太空研究中心利用雙方合資的雲氣溶膠光學雷達與紅外線探測衛星獲取數據,並於Nature期刊發表研究;當中指出,小型海洋生物的晝夜垂直遷移,其實也對大氣產生了一些影響。

從光學雷達數據看動物遷移

談到動物的遷移,許多同學都會想到帝王蝶、皇帝企鵝、革龜以及大翅鯨等動物。然而,深海中仍有一群動物,如魷魚或磷蝦,在天黑時會藉著夜色的掩護前去海面覓食,這些小型海洋動物的晝夜垂直遷移(Diel Vertical Migration, 以下簡稱DVM),卻經常被大眾所遺忘。科學家現在每隔16天便能對這群遷徙動物做一次全球尺度的採樣觀測,並能持續長達10年之久。透過這些數據,可進一步了解這些動物的行為、分布狀況及數量。

攝食瞬間拼湊海下風景

研究顯示,這個地球上最大規模的DVM活動,其實也是氣候系統關鍵的一部分:白天時,海洋中的浮游植物會吸收空氣中的二氧化碳,垂直遷移動物上升至地表後以此為食,等游回深海時再將這些碳排放至海中,而這些碳也無法輕而易舉地回歸大氣系統。

從數據可知,DVM動物在水質清澈且養分較少的熱帶與亞熱帶水域中較少,但存在的比例卻高於水質混濁且較營養的水域。從行為來看,熱帶DVM動物如要避免獵食者追捕,就必須在晚上行動;反之,環境陰暗的水域,本身就不利視覺動物進行獵捕,DVM動物無論白天或晚上,都能待在海面。此外,研究人員也觀察到,2008至2017年的DVM動物的生物量增加,熱帶地區則減少許多。

結合衛星探測與動物行為的模型

這種動物碳傳輸帶被視為地球碳循環的重要機制之一,因此科學家也正試圖將動物的晝夜垂直遷移行納入考量,以完整現有的氣候模型。若衛星資料與模型兩相結合,也能將動物DVM及地球碳循環進行量化,提供更精準的資訊。不僅如此,這類衛星數據也與全球漁業有關:由於許多小型海洋DVM動物,都是深海獵捕者的食物來源;DVM信號愈高,則愈有可能找到這些動物的蹤跡。有了這些數據參考,人們便能回顧動物過去一年來的遷移活動造成的影響。

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