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圣地亚哥这片蓝到清澈无生命力的海洋 科学家至今还在找原因

作者:发布时间:2019-08-28 14:18

虽然我们都觉得海洋一整片湛蓝是很美的,但如果蓝到整个都清澈无物,那却又会让人觉得有些害怕……

是的,最近在美国加州已施行70年研究的CalCOFI计划团队,在长期巡航调查当中便发现了当地沿海有些区域缺乏生命分布:一整片蓝、一整个美丽清澈的蓝,却是生产力缺乏的海水……目前还没有找出切确的原因,因为调查过程当中显示许多物理和化学等背景值都是正常的,科学家还需要更为长期的监测并与过去长期的数值作比较,才能厘清头绪。在这里,我们来看这篇报道的陈述:

最近在圣地亚哥──这是加利福尼亚洋流流经的部分地区,海洋一整片天蓝清澈,清澈到几乎空无一物。

科学家们透过加州合作海洋渔业调查计划,从巡航中取回高清晰度以及低度生物生产力的海水。

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CalCOFI研究船在圣地亚哥外海的作业情形。图片转载自CalCOFI脸书粉专。

虽然海水中缺乏生命听起来不祥,但科学家们表示这既不好也不坏,反而是一个有趣的观察,这将增加他们对加利福尼亚洋流的了解。

“我一生中从未见过如此湛蓝的海水。” 美国国家海洋暨大气总署渔业生物学家Dave Griffith说道,“它看过去很美。看起来就像太浩湖1一样。这是因为你会发现这里没有涌升流,这是将营养物质带到水表的动力来源。”

作为Scripps海洋学研究所、NOAA及加州鱼类和野生动物部门的合资探险活动,CalCOFI于1949年成立,宗旨在了解加州曾经多产的沙丁鱼产业为何会崩溃。但这个计划很快就扩展成为渔业、海洋生态系统与水化学的详尽纪录。它的每季研究巡航囊获了大量海洋现况的数据,以及与过去几十年前状况的对比数据。

海洋就象是一个制造生命的大工厂,它以浮游生物滋养甲壳类动物和小型鱼类,这些生物又支持了海洋哺乳动物、海鸟、鲨鱼和鲔鱼的生计。但就在今年夏天,整个生产作业线似乎停顿了。“生产力条件非常低,我们的所有网具的都没有出现捕获高生物量的情形,”该计划博士后研究员、志愿参与巡航的Natalya Gallo说明,“海洋哺乳动物的观察结果很低。不过这是有道理的,因为当你有更多的食物时也才会有更多的动物待在附近。”

如果没有来自海底的养分搅拌,系统停滞不前,海洋生产力──所有这些生产量的水平,都会跟着下降。

目前的情形在夏天看似是正常的,因为温暖的海水会减缓海底养分的上涌。然而研究人员表示,即使是现在这个季节,若与过去循常的情形相比,海洋生产力似乎仍然偏低。

每年观察、测量与比较海洋化学和生物学的能力,是CalCOFI相较于其他研究数据库主要的优势所在,科学家指称这是世界上运行时间最长的一组海洋数据。

“从浮游生物一直到海洋哺乳动物,所有营养级2都存在相当少的生物量,”CalCOFI主任Brice Semmens表示, “这是一个观察,我们可以将它放在我们的时间序列当中,并将其与过去70年的所有时间进行比较。”

他们表示,这就是加利福尼亚洋流70年时间序列研究非常有价值的原因。保持海洋测量运行记录的能力,使研究人员能够弄清楚一个事件,例如今年夏天生物缺乏的情形,是一种短时间的奇特情形,还是一种长期的趋势。

在南加州海湾和加利福尼亚海流的16天巡航中,研究人员在海岸附近70个研究站点采集的水化学、浮游生物、鱼卵、海洋哺乳动物与海鸟目击纪录、以及其他变量的样本。负责海洋学测试的Scripps科学家,在这些站点把装有金属罐装置降到海里,以测量水深和化学性质。

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CalCOFI研究船的操作人员正在把研究设备降入海中。照片转载自CalCOFI脸书粉专。

NOAA渔业研究人员则使用四种不同类型的渔网对鱼卵和幼虫进行取样。 这一次,这是一种希望渺茫的采样,特别是在加利福尼亚海峡以外的海域 ──这片被科学家称之为“海洋沙漠”的开放水域。

“这很特别”Dave Griffith表示,“我们在海水中没有看到很多鱼卵,这种情况并不罕见,但有些海域我们没有看到任何东西,生物非常稀疏。”

巡航的首席科学家Dan Schuller表示,目前还不清楚为什么这些样本如此稀少,因为海洋的物理条件似乎并没有超出平常的标准。“我们所看到的任何参数,都没有任何疯狂的异常情形”他说,“包括物理参数如温度、盐度、氧气、叶绿素,在这次南加州巡航当中,这些数值都相当标准。”

研究人员表示,他们必须根据他们在实验室分析样品所获得的数据,来测试他们对低生产率的观察结果。 事实证明,生命的丰富程度远远超过乍看之下的印象。 即使今年夏天海洋的生产力较低,这也可能是海洋种群繁荣和萧条周期的一部分。

近年来,温暖的海水已经抑制了某些鱼类种群,却也为其他受渔民欢迎的物种带来了有利条件。

“鱼类当中,特别是近岸商业鱼类,象是大口副鲈、岩钝鲈,每个人都喜欢捕捉的海洋物种──牠们尤其无法增加数量,并且离开那片水域了。”Semmens说。

其他洄游鱼类,如黄鳍鲔和黑鲔鱼,则被吸引到温暖的近岸水域,令圣地亚哥渔民相当高兴3。“有点违反直觉,当水温暖、产量低时,你会得到一些最好的商业渔业,这对我们的经济非常有益。”他说。

尽管他们的生物样本整体偏低,但科学家确实发现了生物,包括小型甲壳动物──桡脚类,以及磷虾这种长得很像虾类的小型甲壳动物。他们还拉起来一种透明的捕食性蠕虫,为毛颚类动物chaetognaths,这个长得很经典,“可能会出现在下一部电影‘外星人’当中。”Gallo 说。

他们还发现了一种奇异的殖民生物体,它是由许多小的被囊虫所组成,被缝合成半透明的管子,可以长到60英尺长。Gallo表示,CalCOFI的研究人员在他们的Bongo net4发现了许多较小的东西 。这些超俗生物的明显丰富性正是CalCOFI数据所能提供的。

“与一些NOAA渔业科学家交谈时,他们说过去鳞海鞘曾经比率很高,而他们没有看到很多。”Gallo说,“所以这里是我们可以用我们的数据所做的事情之一,与1950年代的数据进行比较。”

尽管海浪、强风、风暴和晕船,巡航仍然是船上科学家不可磨灭的经历。对于Gallo来说,有机会帮助写下一篇关于海洋科学最持久的故事章节,这是一个专业的里程碑。

“我和NOAA科学家一起出海,这些科学家从我出生之前一直在进行CalCOFI巡航。”他表示,“这几乎是整个职业生涯都致力于这个时间序列,让我们对美国西海岸生态系统的动态有了非凡的了解,以及它在过去如何变化、在气候变化的未来它又会如何变化等。”

对于 CalCOFI 巡航队的老将Griffith来说,艰苦的工作和长时间的工作是永恒奇迹的代价。“海洋是一个非常强大的东西,这是一个非常有复原能力的来源。 这只是一种好奇心。 我们明年会看到不同的东西。 我们看到鱼类数量爆炸然后崩溃,但牠们永远不会消失……看起来非常吸引人。”5

注解

1.太浩湖是一个位在美国加利福尼亚州与内华达州边界上的湖泊,在内华达州首府卡森城以西约10英里处。它是北美最大的高山湖泊。深501米,也是美国第二深的湖泊。

2.营养级,也就是生物在食物链当中所占的位置。

3.不过这两种鲔鱼也是目前一些科学家认为应该要逐步开始保育的鱼种。

4.海洋生态学家所使用的一种特殊网具,通常是由两个彼此相邻安装的浮游生物采集网所组成。这些浮游生物网是具有小网眼宽度和长漏斗形状的环网。可详见Bongo net。

5.许多海洋科学家不轻易对一时所发现的现象下定论,而是要累积大量的数据之后才去描述更为具体的趋势。而且往往仍旧维持着强烈的好奇心与乐观的态度。

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