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海洋生物小如豐年蝦亦會影響全球海洋環流

2018/4/20 — 18:55

圖片來源:standford片段截圖

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相信沒有人會反對,海洋環流主要由風和水流影響。最新刊於《自然》的研究就發現,即使是毫不起眼的浮游生物也會影響全球的海洋環流活動。

海洋蘊藏不少珍貴資源,包括不同孕育大量生命的重要養份。以往科學家認為養份流動,需由水流或風力驅動。相比之下,海洋生物對環流影響似乎不大。但大量小型海洋生物又會不是影響到這種海洋環流呢?為解答這個問題,專門研究流體力學的史丹福大學工程學研究員 John Dabiri 帶領的團隊在魚缸中模擬海洋環境:較深水處鹽份濃度較高、較淺水處鹽份濃度則較低。研究人員希望從實驗室魚缸中,了解只有一厘米長的豐年蝦游動會否對水流造成影響。

研究人員採用豐年蝦的其中一個原因,是因為牠們會被燈光吸引而行動,由此可控制牠們向上或向下游動。豐年蝦每次會花 10 分鐘左右由頂部或底部向光源移動。與此同時,研究人員會錄下牠們的活動,和測量牠們游動時的小型水漩渦和魚缸整體的水流活動。

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研究人員竟發現大量豐年蝦游動時,會引發更大的水流。不僅如此,水流擾動亦能令不同濃度的鹽水完全混合。是次研究首次令科學家知悉,類似豐年蝦的小型海洋生物,都有能力在游動時將海水混合。Dabiri 指出,此發現反映其他生物,包括水母、烏賊、魚類和哺乳類動物都有機會影響如豐年蝦般,會驅使海洋水體 (Water Column) 流動。

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研究人員將驗證有關數據,以確認豐年蝦也會對海洋造成類似影響,其中包括追蹤加州海岸及南極海洋中的活動。Dabiri 也提出,現時大部份氣候模型均未有考慮動物活動的因素,但此研究則反映生物可能與氣候活動有關。也就是說,若將海洋污染、過渡捕魚,和海洋酸化等對生物有害的因素也計算在內,潛在氣候問題可能遠比原先估計嚴重。若生物對海洋環流有確實影響,將會改變海洋科學家對海洋環流的了解,以及增加動物對海洋養份流動的認識。

來源:
Phys.org, Researchers find that swarms of tiny organisms mix nutrients in ocean waters, 19 April 2018

報告:
Houghton, I.A., Koseff, J.R., Monismith, S.G. & Dabiri, J.O. (2018). Vertically migrating swimmers generate aggregation-scale eddies in a stratified column. Nature, Published Online. DOI:10.1038/s41586-018-0044-z

文/Edward Ho 、審核/Alan Chiu

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