陳根：科學家運用新方法，構建海洋缺氧區3D圖譜_風聞

文|陳根

氧氣是維持生命的基本物質，海洋中幾乎到處都有生命，除了某些地方氧氣自然驟降，水域變得不適合大多數有氧生物生存，這些荒涼的水域被稱為“缺氧區”（ODZs）。**儘管它們佔海洋總體積不到1%，但它們是一氧化二氮的重要來源，**在生態系統中扮演着不可或缺的角色。

缺氧區是自然發生的大面積、持續性的海洋區域，是海洋微生物吞噬下沉浮游植物和周圍所有可用氧氣的結果。具體來説，氧氣濃度在海洋中的分佈並不是均勻的，其一般分佈特徵是海洋上層多、底層少，高緯度多、低緯度少，但在一些特殊時間段或者特殊海域，海洋中的氧氣會特別少。

長期生活在氧氣濃度無法滿足自身生存需要的魚類，只有兩個選擇：要麼逃離這片缺氧海域，要麼等着窒息而死。缺氧的海洋區域是無法支撐大規模的魚羣生存的，所以又稱為“海洋死亡區”。

近日，麻省理工的研究人員使用一種新方法處理了超過40年的海洋數據，包括許多由研究船和部署在熱帶太平洋的自主機器人進行的近1500萬次測量。研究人員彙編並分析了這些數據，生成了不同深度的缺氧區地圖。

在過去的研究裏，研究船主要通過把瓶子扔到不同深度的海域拖起海水，然後由科學家測量海水中的氧氣來探索這些地區。但測量真正的零氧時，深度部署的瓶子裏會盛滿氧氣，從而浸出到樣品中，誇大測量的真實值。

在該研究中，研究人員採用了一種不同的方法——使用測量數據不是看它們的真實值，而是看這個值在水體中如何變化。

研究人員使用傳感器改變其浮力以測量不同深度的水，這些傳感器通過測量各種信號，包括電流的變化或由光敏染料發出的光的強度，以估計溶解在水中的氧氣量。與代表單一離散深度的海水樣本不同，這些傳感器在水柱中下降時能夠連續記錄信號。

根據測量結果，研究人員繪製出熱帶太平洋中兩個主要的缺氧區，其可作為今天ODZ位置的一個參考。未來，該團隊希望通過持續的測量來增加這個地圖集，以更好地追蹤這些區域的變化，並預測它們如何隨氣候變化而改變。