Month: August 2024

科學家找到了方法，深入險要的海洋冰層底部和深海，收集有關海洋暖化的數據──那工具不是人工智能或機械人，而是海豹。

在南極洲，海豹可算是最擅於游泳的海洋生物。有幾種海豹無懼水壓，慣常潛入超過100米深的海底覓食。海豹又喜歡潛入冰塊底下的海水，或游近冰山底層，即使遇上湍急和洶湧的水流，也能夠分辨方向。科學家一直難以用傳統方法親身到這些險要的環境採集數據，他們於是想到，在海豹身上掛上感應器，利用牠們在深海活動時收集數據。

科學家設計了一款小型感應器，貼在海豹頭部，待一年後，海豹換毛時除下回收。感應器收集的數據包括壓力、含氧量、溫度和鹽度等，都是監測海水暖化和水流轉變的重要參考。當海豹浮上水面時，感應器的數據會經由人造衛星傳送到研究中心。有賴人造衛星技術的進步，科學家能夠以接近實時的速度收集海洋數據。

研究人員通常在海豹求偶季節前為海豹掛上儀器。這種監測方法早於20年前已開始應用，現在在國際間通用，並且有數據準確度的國際標準，以及共享數據的守則。

感應器內置葉綠素螢光計，可以測量海中浮游生物的密度。浮游物是海洋生物食物鏈底層的生物體，數量會反映附近是否適合魚類和海豹棲息。

此外，海豹戴上的感應儀還會告知研究人員氣候變化對南極洲和南大洋一帶冰架融化的影響。南極洲每年大約有1,500億噸冰雪融化，引致海平面水位上升。令冰架融化的暖流來自海水，科學家憑海豹收集的海洋數據，掌握到海洋暖流的流向和到達冰架的時間，以及水流如何帶走冰架融掉的冰塊。

美國加州科技學院環境科學及工程學者安狄‧湯遜（Andy Thompson）指出：「我們一直以為冰架是獨立的，海豹的數據告訴我們，南極洲的冰架是相互連繫的，其中一組發生變化的話，其他冰架也會受影響，猶如骨牌效應。要準確預測變化，就要加深了解。」因冰架融化而形成的水流有兩種流向：一是沿岸流動，可能令下游的冰層融化；另一種是流回大海。冰架融化成的水較冷，融掉其他冰塊的能力較弱。

大多數海冰變化都發生在從羅斯海（Ross Sea）到別林斯高晉海（Bellingshausen Sea）與南極半島（Antarctic Peninsula）的區域，面積大約佔南極海岸的三分之一。湯遜補充：「南極洲和太平洋的暖海水到達冰架的第一站是別林斯高晉海，但科學家對這海域的數據掌握得很少。」

海豹履行收集數據的任務，對海豹生態研究也有貢獻。海水流轉產生水流，多個海域的海水匯集，將營養物質帶到海面，供浮游生物吸收。浮游生物繁衍，可吸引更多海洋生物。

氣候變化的影響無法避免。海豹也在適應影響，包括海水變暖。短期內，海水變暖對海豹來說好處多於壞處，因為冰架融化後，岸邊的冰層會出現許多洞口，方便海豹在洞裡找食物。但長遠而言，隨著獵物數量減少，海豹的生存會遭受威脅，而海洋生態失衡，又會引致海水溫度轉變。

（原文刊載於The Conversation，由布朗大學Lilian Dove撰寫。）