激光新用途--法国卫星利用激光监测海洋动物迁徙 - 海洋野生动植物迁徙

4天前，美国宇航局发布消息称，法国卫星CALIPSO联合Cloud-Aerosol激光雷达观测到了海洋生物垂直迁移现象（Diel Vertical Migration，DVM），在这种现象中，小型海洋生物在夜间从深海中游至海面，以表层附近的浮游植物为食，然后在日出之前回到深处。每天晚上，在黑暗的掩护下，无数的小海洋生物-从鱿鱼到磷虾-从海底游到近海表层觅食。这种巨大的动物迁徙-是地球上最大的迁徙，也是地球气候系统的关键部分。

: C3 }! }9 N% W& }# c) ]9 z3 d7 {

艺术渲染图

这次发现是一个巧合，CALIPSO是一颗发射于2006年的卫星，由于意外的使用了天基激光，人类正式观测到这种现象。

' N* S w; K$ J4 b

NASA Langly研究中心的成员Chris Hostetler说：“这项最新的研究表明，令许多人感到惊讶的是：激光雷达具有的灵敏度可以提供从太空进行的科学海洋测量。我们现在才刚刚发现激光雷达所能做的一小部分。

. j& v, i. V6 z) A6 l3 {# O6 D% O

研究负责人：Oregon State大学Mike Behrenfeld教授说：”我们连续10年每16天在全球范围内对这些动物进行采样。“虽然赤道及亚热带海域在营养水平较低水体更清澈的情况下DVM动物更少，但它们在这些地区的总动物种群中所占比例较高。这是因为DVM的出现是因为动物为了远离依靠视觉进行捕食的捕食者。这也造成在阴暗且营养丰富的地区，出现DVM的程度会更大，但同时这些动物占总动物种群数会较少，因为在这种地区，依赖视觉的捕食者相对较少。在这些地区，许多动物白天和黑夜都只停留在海面附近。

研究人员还观察到了迁徙动物种群的长期变化，这可能是由于气候变化所致。在研究期间（2008年至2017年），CALIPSO数据显示，北太平洋和南太平洋，北大西洋和南印度洋的亚热带水域中迁移的动物生物量有所增加。在热带地区和北大西洋，生物量减少。除了热带大西洋地区以外，所有这些变化都与浮游植物产量的变化相关。

& L; y/ ?1 |7 M# b+ Y- D

这种由动物介导的碳传送带被认为是地球碳循环的重要机制。科学家们正在添加经过DVM作为气候模型中关键要素的动物。

7 e6 d8 V/ _6 U% V4 r: T

注：尽管CALIPSO的激光旨在测量云层和大气中的气溶胶，但它可以穿透海洋表层的上20米。如果迁移的动物到达这一层，则CALIPSO会检测到它们。

研究结果发表于《自然星期三》

题图：NASA / Timothy Marvel

! `! i" B- Q0 R* Z8 e

附信息来源：

NASA, French Space Laser Measures Massive Migration of Ocean Animals​www.nasa.gov/press-release/nasa-french-space-laser-measures-massive-migration-of-ocean-animals

" h4 W$ Q5 p0 P

@知乎科学

2 s( K# G9 G: P6 ` 5 j) z# w+ Y/ U5 _2 T, f + O% R6 V4 a# Q+ |/ Q