美国宇航局和法国太空激光测量海洋动物大规模迁徙 - 海洋野生动植物迁徙

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每天晚上，在黑暗的掩护下，无数的小型海洋生物——从乌贼到磷虾——从海洋深处游到海面附近觅食。 这种动物的大规模迁徙是地球上规模最大的迁徙，也是地球气候系统的重要组成部分，由于意外地使用了天基激光，人们首次在全球观察到了这种迁徙。 研究人员利用2006年发射的云气溶胶激光雷达和红外探路卫星观测(CALIPSO)卫星观测到了这种垂直移动模式，这颗卫星是美国航天局和法国航天局空间研究中心(Centre National dEtudes Spatiales)的合资项目。 他们在周三的《自然》杂志上发表了他们的发现。 “这是最新的研究，证明了一些令许多人感到惊讶的事情: 激光雷达具有从太空提供有科学用途的海洋测量的敏感性，”克里斯 · 霍斯泰特勒(Chris Hostetler)说，他是位于汉普顿的美国宇航局兰利研究中心(Langley Research Center)的科学家，也是这项研究的合著者。 “我认为我们只是触及了激光雷达可以实现的令人兴奋的新海洋科学的表面。” 这项研究着眼于一种被称为昼夜垂直迁移的现象，即小型海洋生物在夜间从深海游上来，以接近海面的浮游植物为食，然后在日出前返回深海。 科学家们认识到，就总数而言，这是地球上最大规模的动物迁徙。 每天垂直迁移的生物对地球气候的累积影响是显著的。 白天，海洋浮游植物进行光合作用，并在此过程中吸收大量的二氧化碳，这有助于海洋吸收大气中的温室气体。 接受 DVM 的动物会浮上水面，以海洋表面附近的浮游植物为食，然后带着浮游植物的碳一起游回水中。 这些碳中的大部分随后被排放到深海中，有效地被困在海洋深处，阻止其释放回大气中。 “来自太空的激光雷达允许我们做的是在10年内每16天在全球范围内对这些迁徙动物进行取样，”该研究的负责人、俄勒冈州立大学(科瓦利斯)资深研究科学家和教授迈克 · 贝伦菲尔德(Mike Behrenfeld)说。 “我们从来没有接近过这样的全球覆盖范围，使我们能够观察这些动物的行为、分布和数量。 “研究人员瞄准了热带和亚热带海洋地区，发现虽然在低营养和清澈水域垂直迁徙的动物较少，但它们在这些地区的动物总数中所占的比例较大。

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这是因为迁徙是一种主要为了在白天避开视觉捕食者的行为，而视觉捕食者在清澈的海洋区域有最大的优势。在阴暗和营养丰富的区域，接受 DMV 检查的动物数量较多，但它们在整个动物种群中所占的比例较小，因为视觉捕食者处于劣势。 在这些地区，许多动物白天和夜晚都呆在水面附近。 研究人员还观察了迁徙动物种群的长期变化，这可能是由气候变化驱动的。

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亚热带水域迁徙动物生物量增加。 在热带地区和北大西洋，生物量减少。 除了热带大西洋地区，这些变化都与浮游植物生产的变化有关。 这种动物介导的碳输送带被认为是地球碳循环的一个重要机制。 科学家们正在将接受 DVM 的动物作为气候模型的一个关键要素。 贝伦菲尔德说: “这些模型制作者没有全球数据库来校准这些模型，告诉他们这些迁徙者最重要的地方，他们最丰富的地方，以及他们随着时间的推移如何变化。”。 “新的卫星数据使我们有机会将卫星观测与模型结合起来，更好地量化这种巨大的动物迁徙对地球碳循环的影响。 “卫星数据也与全球渔业相关，因为迁徙动物是潜伏在海洋深处的大型捕食者的重要食物来源。 这些食肉动物通常是对商业性渔业具有吸引力的鱼类。 Dvm 信号越大，深海鱼类的数量就越多。 虽然卡利普索的激光器是用来测量云层和大气气溶胶的，但它可以穿透海洋表层的上20米。 如果迁徙的动物到达这一层，它们就会被 CALIPSO.NASA 利用太空的有利位置来了解和探索我们的家园地球,卫星数据也与全球渔业相关，因为迁徙动物是潜伏在海洋深处的较大型捕食者的重要食物来源。

这些食肉动物通常是对商业性渔业具有吸引力的鱼类。 Dvm 信号越大，深海鱼类的数量就越多。 虽然卡利普索的激光器是用来测量云层和大气气溶胶的，但它可以穿透海洋表层的上20米。 如果迁徙的动物到达这一层，它们会被卡利普索发现。 美国国家航空航天局利用太空的有利位置来了解和探索我们的家园地球，改善我们的生活和保障我们的未来。 该机构对地球复杂自然环境的观测对于理解我们星球的自然资源和气候现在是如何变化的以及未来可能发生的变化是至关重要的。

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