你有没有想过,研究海洋温度这件事,除了靠科考船和浮标,还能靠什么?
答案可能有点出人意料:靠一头重达1000公斤、长着2米长牙的独角鲸。
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最近,一群科学家真的这么干了。他们不是自己跳进冰冷的海水里测温度,而是给六头独角鲸装上卫星发射器,让这些大家伙替他们去"跑腿"测数据。这项研究发表在《科学进展》(Science Advances)上,讲的是科学家和独角鲸合作,追踪格陵兰岛东部沿海海域变暖的故事。
为什么非要找鲸鱼帮忙?
先说结论:因为那片海域,人类自己根本搞不定。
研究关注的区域叫斯科斯比松(Scoresby Sound),位于格陵兰岛东部。这个地方有多大呢?大约1万平方公里,水深能超过1000米。听起来就是个普通的大海湾?但它有个特殊身份——世界上最大的峡湾系统。
问题就出在这。论文第一作者、格陵兰自然资源研究所的生物学家马德斯·彼得·海德-约根森(Mads Peter Heide-Jørgensen)在邮件里说得很直白:"尽管斯科斯比松是世界上最大的峡湾系统,但这里的海洋学测量数据却非常少。"
为什么少?因为太难去了。他说,独角鲸去的地方,用传统方法"后勤上困难且昂贵",而且它们冬天也会去采样,而人类通常只在夏季无冰期才能进入这些区域。
换句话说,人类想去测数据,要么去不了,要么去不起。但独角鲸不在乎这些,它们本来就生活在那儿,冬泳夏游都是日常。
鲸鱼是怎么"打工"的?
科学家给这六头独角鲸装上了卫星发射器,这个设备能记录水温、盐度和潜水深度。数据采集的规则是这样的:每次鲸鱼下潜到至少50米深,并且距离上一次下潜间隔超过15分钟,就算一次有效记录。
从2017年8月到2020年7月,这六头独角鲸一共传回了2060次潜水数据。注意,这不是2060条温度读数,而是2060次完整的潜水记录,每次下潜都带着温度、盐度、深度三个维度的信息。
你可能想问:鲸鱼下潜测水温,这靠谱吗?
华盛顿大学极地科学中心的极地科学家克里斯汀·莱德雷(Kristin Laidre)虽然没参与这项研究,但她对这套操作很熟悉。她在邮件里解释说:"独角鲸过去就多次被用作海洋采样平台,因为它们是采集偏远冰盖区域和深水数据的绝佳采样器。它们会在一个区域反复下潜,有时潜到水下近一英里深,而且常常持续好几个月。"
所以,这不是科学家临时起意找鲸鱼帮忙,而是独角鲸天生就是干这个的料。
这次有什么新突破?
虽然用独角鲸收集数据不是头一回,但这次有个"第一次":这是第一次用独角鲸身上携带的设备来测量盐度。
以前用鲸鱼测过温度、测过深度,但测盐度,这是头一遭。盐度这个指标有多重要?它直接关系到海水的密度,而密度又决定了洋流的走向。没有盐度数据,光有温度,对理解海洋变化来说就像只看到半张拼图。
当然,科学家也不是光靠鲸鱼。他们还用科考船在同一区域收集了数据。两种数据来源互相印证,得出的结论才更扎实。
数据揭示了什么?
把鲸鱼数据和船测数据放在一起分析后,研究人员发现了一个清晰的规律:
对比那些末端在浅水盆地的冰川,末端在深水盆地的冰川,在200米到500米深度的水温明显更高。而大部分大西洋暖水的涌入,发生在150米以下的深度。
这个发现意味着什么?
简单说,深水区的冰川正在被更温暖的水"泡着"。研究人员报告说,这些温暖的海水很可能正在加剧斯科斯比松的诺德韦斯特峡湾(Nordvestfjord)以及更南边的南森峡湾(Nansen Fjord)和坎格卢苏克峡湾(Kangerlussuaq Fjord)的冰川融化。相比之下,浅海沿岸的冰川受"大西洋化"的影响要小一些。
什么是"大西洋化"?
这里得解释一个概念。研究里提到的"大西洋化"(atlantification),指的是来自低纬度地区的温暖、高盐度海水涌入北冰洋的过程。
说人话就是:大西洋那边更暖更咸的水,正在往北边的北冰洋"挤"。这个过程会改变北极海域的温度、盐度分布,进而影响海冰、洋流,以及冰川的融化速度。
而斯科斯比松这个地方,正好处在这个变化的前沿。所以研究这里的水温变化,对理解整个北极的变暖进程有参考价值。
但还有个问题没解决
海德-约根森提到,虽然科学家从其他研究中已经知道了一些情况,但关于这片海域的很多细节仍然不清楚。比如,暖水具体是怎么进入峡湾的?进入的路径和节奏是什么?这些水对冰川底部的侵蚀作用到底有多强?
这些问题的答案,可能还得继续麻烦独角鲸们。
毕竟,对于人类来说,那片冰封的海域又冷又远又贵;但对于一头独角鲸来说,那只是它的日常活动范围而已。
这件事有意思在哪?
这件事最有趣的地方在于,它展示了一种"另类"的科研思路:与其费劲去改造设备适应极端环境,不如直接找一个本来就生活在那里的"合作者"。
独角鲸不需要穿防寒服,不需要氧气瓶,不需要破冰船。它们天生就在冰下生活,天生就会深潜,天生就熟悉这片海域的每一个角落。科学家要做的,只是给它们戴上一个记录仪,然后等数据传回来。
当然,这种合作方式也有它的局限。比如,鲸鱼去哪儿是它自己决定的,不是科学家能指挥的。所以数据覆盖的区域、采样的时间,都取决于鲸鱼的行动路线。但即便如此,2060次潜水记录带来的信息量,已经远远超过了人类用传统方法能获取的。
这让人想到一个更广泛的问题:在科学研究中,我们是不是常常低估了"非人类合作者"的价值?
从信鸽送信到狗嗅炸弹,人类一直在利用动物的本能来弥补自身能力的不足。而在气候变化研究这个领域,独角鲸这样的"海洋哨兵",可能比我们想象的更有用。
最后说一句
这项研究不是什么颠覆性的突破,也没有给出"北极马上要怎样"的惊人结论。它更像是一份扎实的观测报告,告诉我们:格陵兰岛东部的深水峡湾里,温暖的大西洋水正在深入,而那里的冰川正在被这些水影响。
至于影响有多大、速度有多快,科学界目前还没有定论。但至少,现在我们有了更多数据,而且这些数据是一头头长着长牙的大家伙,在冰层下面一趟一趟潜出来的。
下次再看到独角鲸的图片,你可以多看一眼——它可能不只是一头神秘的北极生物,还是一个正在替人类打工的"海洋温度计"。
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