科學家發(fā)現(xiàn)，強烈的“暗波”能讓海洋蒙上數(shù)月陰影

就像地球的天空可以被云還有霧霾，海洋也可能被黑暗籠罩。

這些漫長的黑暗不僅僅是過眼云煙的影子;它們可以占據(jù)海洋部分區(qū)域數(shù)月，對下方生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性影響。

現(xiàn)在，科學家們已經建立了一個框架來理解他們稱之為“海洋暗波”的概念——這些事件是暫時的，但可能帶來災難性的，嚴重影響依賴光的海洋生物。

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“光是海洋生產力的根本驅動力，一直到食物鏈上層，但直到現(xiàn)在，我們一直沒有穩(wěn)定的方法來衡量水下光的極端減少，這種現(xiàn)象甚至沒有一個名字?！?a>海洋科學家弗朗索瓦·托拉爾說新西蘭的懷卡托大學和坎特伯雷大學。

“海洋暗波讓我們能夠識別這些事件發(fā)生的時間和地點，為這一關鍵但常被忽視的現(xiàn)象帶來了新的見解。”

多年來，科學家們一直在追蹤一種現(xiàn)象，稱為海洋變暗——水質透明度的長期、逐漸下降，限制了透入水柱的光線量。海帶林的衰退,延遲浮游植物藻華,受壓珊瑚礁， 和海草草甸日益縮小.

但這是一個緩慢而穩(wěn)定的變化數(shù)十年前行.它不包括由風暴、藻華和沉積物沉積帶來的短暫、強烈、斷斷續(xù)續(xù)的黑暗期，這些黑暗通常發(fā)生在野火、氣旋和泥石流等自然事件之后。

研究人員認為，這些強烈的暗暗期——海洋暗波——可能與較慢的長期暗淡同樣具有破壞性說.

這項新工作為科學家提供了識別這些短期事件的工具，通過調整他們用來檢測其他周期性海洋事件的框架，例如：海洋熱浪還有寒冬。他們利用這些數(shù)據(jù)設定了海洋暗波的定義參數(shù)，如最短持續(xù)時間、相對于季節(jié)基線的光損失程度以及光損失發(fā)生的深度。

隨后，團隊將該框架應用于此前16年從加利福尼亞海岸采集的水下光照測量數(shù)據(jù)，以及10年新西蘭豪拉基灣沿岸站點的數(shù)據(jù)（提卡帕莫阿那).這些測量是在7米和20米的深度進行的。他們還將該框架應用于新西蘭東角海域21年的衛(wèi)星探測海底光。

2002年至2023年間，東角附近共探測到25至80次海洋暗波，平均持續(xù)5至15天。最長的事件持續(xù)了64天。

許多事件與風暴狀況有關，包括加布里埃爾氣旋2023年。新西蘭北部泰晤士灣的沿海錨泊處也記錄到了其他與風暴相關的暗波。其他原因包括森林砍伐導致的表土污染、野火徑流和浮游生物大量繁殖，以及可能的疏浚和沿海建設工程。

在極端情況下，在某些暗波高峰時，暗淡程度可能使這些海域在任何時候都經歷過最黑暗的日子之一。

論文未直接量化光照對海洋生物的影響，但指出了其他先前發(fā)表的研究，表明光照水平下降會影響整個生態(tài)系統(tǒng)，如海帶森林自大型藻類群落自水母.

“即使是短暫的光照減少，也可能影響海帶林、海草和珊瑚的光合作用。”托拉爾說.“這些事件還會影響魚類、鯊魚和海洋哺乳動物的行為。當黑暗持續(xù)時，生態(tài)影響可能非常顯著?！?/p>

還需要進一步工作來識別不同類型的事件——浮游植物藻華沉積物傾倒可能以不同方式影響光質——并用以量化這些海洋暗波事件所造成的棲息地破壞程度。

然而，既然基礎框架已建立，未來的工作有了堅實的基礎可供構建。

“沿海生態(tài)系統(tǒng)越來越多地暴露于風暴驅動的沉積物和更高的氣候變異性中，”沿?？茖W家克里斯·巴特希爾說懷卡托大學的。

“海洋暗波幫助我們了解這些系統(tǒng)何時處于急性壓力狀態(tài)。這個框架將對部落與哈普沿海社區(qū)和海洋保護人士，他們需要準確信息來指導決策?！?/p>

該研究已發(fā)表于傳播 地球與環(huán)境.

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