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科学家将探测海洋“神秘地带”
200~1000米深海洋层正面临气候变化和过度捕捞威胁
2020-03-31 11:36  · 来源:中国科学报  · 作者:唐一尘  · 责编:李慧颖
     如今,科学家正准备潜入一个“过渡带”——基本上从未被探索过的200~1000米深的海洋层,一些人担心它正受到气候变化和渔业压力的威胁。这里是大多数海洋鱼类的家园,每年从大气中去除大约40亿吨的二氧化碳。

  作为一项耗资2500万美元项目的一部分,美国宇航局(NASA)科学家将于4月前往北大西洋,研究大气和深海之间的碳运动。该项目负责人、加州大学圣塔巴巴拉分校海洋学家Dave Siegel说:“这确实是在‘过渡带’所做的最大一笔投资。”

  这项被称为EXPORTS的项目,有望促进数据共享,以及与世界各地其他研究工作的协调。“如果我们能联合,我们就能互相帮助。”Siegel说。

  光合作用的衰退意味着“过渡带”的开始,并一直延伸到光线完全消失的地方。在这里,无数的生物依靠粪便颗粒和从上面落下的有机物尸体为食。微小的食草动物也会在每晚上升到上层海洋捕食,这标志着地球上最大的动物迁徙。更大的捕食者,如鲸和鲨鱼,也常在这片水域觅食。挪威和其他国家的商业捕鱼活动已经开始收获“过渡带”的磷虾。

  一些科学家担心,由于食品需求不断增长,对这种尚未开发的蛋白质储备的需求将在未来增加。澳大利亚霍巴特塔斯马尼亚大学海洋生态学家Philip Boyd说,这可能会影响海洋食物网,并最终影响气候。

  马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所海洋放射化学家Ken Buesseler说,海洋通过从大气中提取碳为人类提供了至关重要的服务,而这一能力取决于在“过渡带”发生了什么,“但这并不容易衡量”。

  NASA通过对EXPORTS的投资,大力推动了这一海域的研究。该项目于2018年启动,已经考察了北太平洋。研究发现,该海域的铁含量较低,限制了光合浮游植物的大量繁殖,而且初步结果证实进入海洋深处的碳更少。

  而即将到来的考察将在不列颠群岛附近一个营养丰富的海域进行,那里浮游植物大量繁殖且十分常见。在这里,研究人员将识别和跟踪水华随洋流移动的情况,跟踪营养物的移动。与此同时,科学家将利用卫星从太空向下观测。

  浮游植物从大气中吸收的一些碳能被微生物和食草动物循环利用,然后再转化回二氧化碳。但另一部分——全球平均数的10%——则通过“过渡带”沉入深海,在那里,它们可能会被安全地隔离几个世纪。Siegel说,理解这种“生物碳泵”有助于科学家预测海洋和地球将如何应对不断上升的温室气体水平。

  英国诺里奇廷德尔气候变化研究中心气候科学家Corinne Le Quere说,海洋生态系统对于理解海洋如何吸收碳至关重要,但人们目前还不清楚这些生态系统未来将如何变化,而实地研究将有助于回答这些问题。

  南安普敦国家海洋学中心海洋生态学家Stephanie Henson也表示,已经在进行的合作项目有效协调了实地考察工作。当提及科学家能否揭示生物碳泵在“过渡带”的运作方式时,Henson也曾经感到恐慌,但她认为事情正在好转。“现在我们有了更多的数据。”

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