【遥感应用】卫星帮助认识海洋“暮光区”供能问题
来源: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Satellites_help_understand_what_fuels_the_twilight_zone/
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2017-04-27

2016年9月27日

生活在海洋暮光区

位于海洋下方1公里深处的黑暗暮光区是全球大多数鱼类赖以生存的家园,关于鱼类如何获取充足食物的问题在很大程度上还是一个谜。如今,受益于卫星和浮动式传感器,科学家已经发现有多少能量注入到海洋深处。

海洋中层区位于海洋表面下方100米到1000米之间区域,这里是全球最大的生态系统之一。因为很少有光能穿透这么深,所以有时称它为“暮光区”。该区域基本上很少被探索和了解。

据说,这个生态系统是由生活在海洋表层附近死去的浮游生物和生物废料构成的有机聚合物迅速下沉形成营养“雨”进行供给。

由于这一有机碳源非常重要,所以海洋科学家们开始意识到,这些碳量不足以支撑生活在深层海洋中的大量的、品种繁多的生物群体。

太空观测到的海洋颜色

得益于一种结合ESA气候变化计划海洋颜色卫星测量与实地漂浮监测器的特有方法,通过直接观测水柱下降和上升进行测量,展示出存在一个“季节性混合层泵”的机制,负责为下层海水提供另一个重要的食物来源。

在地球南北半球春季期间,强风、风暴混合包含有机碳的海洋表层水,携带非下沉粒子和溶解性有机碳的海表水下沉至深处的暮光区。

至关重要的是,夏季在海表形成一个浅混合层。这有效地“圈住”了海洋深处中层区的混合碳—这使得那里的有机体可以获得能量源。

技术人员正在准备一个阿尔戈浮标

虽然我们了解各种不同的海表混合层可以向海洋中层注入一部分失踪的碳,但是从来没有以这种协同方式对全球海洋有机碳总量进行估测。

英国普利茅斯海洋实验室的科学家发表在《自然 地球科学》期刊上的1篇论文,描述了利用卫星和区域测量手段估测,每年海洋表层向下层输送约3亿吨碳量。

在高纬度地区,这个数字代表了23%的平均量,但可能存在超过100%的更快下沉、更大粒子和聚合物的通量。

季节性混合层泵

项目首席研究员Giorgio Dall’Olmo指出,大多数测量进入深海的碳输送的方法关注下沉速度相对较快的粒子,并没有关注通过水柱形成的平衡浮力或有机颗粒缓慢下沉再分配问题。

这意味着当前全球海洋中碳输出评估结果中缺少季节性混合层泵的潜在重要贡献。新的全球估测应考虑一个以前未曾解释的海洋中层地区额外有机碳通量问题,这对研究人员尝试认知深海生态系统供应能量问题非常重要。

 

原文题目:

Satellites Help Understand What Fuels the Twilight Zone

资料来源:

http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Satellites_help_understand_what_fuels_the_twilight_zone/

 

(王化、刘岳明编译,殷永元审核)