海草,這片海底郁郁蔥蔥的綠洲,宛如魚類和甲殼類動物的避風港,為它們提供了安全的庇護所,同時也在改善水質(zhì)和加固海床方面發(fā)揮著重要作用。然而,由于這些水下綠地的相對罕見和隱蔽性,尋找它們一直是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。幸運的是,一個海洋生態(tài)學家團隊近日取得了突破性的發(fā)現(xiàn)——以海草為食的海龜,就像水下的獵犬一樣,擁有著驚人的定位能力,能夠比衛(wèi)星圖像更準確地引導研究人員找到這些隱藏的海草。這一研究成果已經(jīng)在《英國皇家學會學報B》上發(fā)表,無疑為海草的保護和研究工作帶來了新的希望和曙光。
郁郁蔥蔥的海底綠洲
海草不僅是海洋生態(tài)系統(tǒng)中無數(shù)生物的庇護所,更是維持生態(tài)平衡的關(guān)鍵一環(huán)。它們?nèi)缤Q笾械木G色衛(wèi)士,默默地吸收著二氧化碳,并將其轉(zhuǎn)化為藍碳,半永久性地儲存在海底,為地球的碳循環(huán)作出了巨大貢獻。
據(jù)研究顯示,盡管海草斑塊面積僅占海洋總面積的0.2%,但它們每年卻能夠承擔海洋碳埋藏活動的約10%,這一數(shù)字足以彰顯其重要性。然而,隨著人類活動的不斷加劇,海草草甸正面臨著前所未有的威脅。沿海開發(fā)、農(nóng)業(yè)徑流,以及海底拖網(wǎng)捕魚等活動,都在不斷侵蝕著這片寶貴的綠色家園。因此,了解這些海草資源的確切位置,對于制定有效的保護措施、維持其生態(tài)服務(wù)功能具有至關(guān)重要的意義。
長期以來,科學家主要依賴衛(wèi)星和遙感技術(shù)來繪制陸地上重要棲息地的詳盡地圖。然而,當需要將目光轉(zhuǎn)向神秘莫測的水下棲息地時,便不得不面對一系列技術(shù)上的挑戰(zhàn)。由于光線僅能穿透水表以下幾米的范圍,衛(wèi)星技術(shù)對于探測更深層的海草斑塊顯得力不從心。同樣,航拍圖像在嘗試區(qū)分海草與其他綠色水下斑塊,如繁茂的大型藻類時,也往往難以做到精準無誤。
更為復雜的是,大多數(shù)海草偏好生長在熱帶水域,那里廣泛存在的碳酸鹽化合物,如珊瑚和貽貝殼中所含的物質(zhì),會強烈散射光線,進一步掩蓋海草的存在,使得從上方觀測變得愈發(fā)困難。這些因素共同構(gòu)成了水下棲息地研究的獨特障礙,要求科學家不斷探索新的方法和技術(shù),以更深入地了解和保護這些寶貴的生態(tài)資源。
一個海洋生態(tài)學家團隊近期開創(chuàng)性地采用了一種新穎的方法來繪制海草地圖,那就是追蹤自然中尋找海草的動物——綠海龜。這一想法并非橫空出世,早在2022年,科學家在巴哈馬群島便曾通過追蹤虎鯊,驚人地發(fā)現(xiàn)了世界上最大的海草草地。然而,與虎鯊相比,綠海龜在繪制海草地圖方面似乎更有優(yōu)勢。
綠海龜在廣闊的海洋區(qū)域內(nèi)自由活動,它們的食譜幾乎完全由海草構(gòu)成。這一特性使得綠海龜成為尋找海草的絕佳向?qū)?。更為關(guān)鍵的是,當綠海龜上岸筑巢時,研究人員可以相對輕松地使用衛(wèi)星發(fā)射器對它們進行標記,從而持續(xù)追蹤它們的行動軌跡。
尋找海草的絕佳向?qū)?/p>
在沙特阿拉伯遼闊的紅海海灘上,海洋生態(tài)學家團隊開展了一項別開生面的研究。他們精心挑選了53只綠海龜,在4個不同的紅海海灘上對它們進行了細致的標記。為了確保研究不會干擾到海龜?shù)淖匀环敝?,他們耐心地等到海龜筑巢完畢后再進行標記。
科學家之所以選擇紅海作為研究區(qū)域,是因為關(guān)于紅海海草的數(shù)據(jù)極為匱乏,這一選擇有助于填補紅海海草生態(tài)的研究空白。
接下來,這些綠海龜便成了科學家們追蹤的焦點。每當它們悠然地浮出水面呼吸時,安裝在它們身上的追蹤器便會迅速將精確的坐標信息傳遞給衛(wèi)星。這樣,研究人員便能夠時刻掌握海龜?shù)男雄?,對它們的活動進行無間斷的追蹤。
這項追蹤工作持續(xù)了整整一年,研究人員以無比的耐心,記錄下了每只海龜?shù)挠蝿榆壽E。通過對這些軌跡的仔細分析,他們發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象:當綠海龜?shù)穆窂皆谕坏攸c多次交叉時,那個位置往往隱藏著一片郁郁蔥蔥的海草草地。
研究中,綠海龜展現(xiàn)出了驚人的導航能力,它們共幫助研究人員標記了34個以前從未被記錄過的海草斑塊。這些新發(fā)現(xiàn)的海草斑塊中,有三分之一位于水深8米以下的區(qū)域,這一深度已經(jīng)超出了大多數(shù)衛(wèi)星圖像的探測范圍。這充分說明了綠海龜在尋找海草方面的獨特優(yōu)勢,它們能夠潛入深海,發(fā)現(xiàn)那些隱藏在水下的綠色寶藏。
為了驗證這些通過綠海龜發(fā)現(xiàn)的海草斑塊,研究人員乘船前往22個地點進行實地考察。盡管在過程中發(fā)現(xiàn),有些地點其實是同一片廣闊海草草地的一部分,但他們在每個觀察的地點都進行了仔細的確認,并最終確認了14個獨立且獨特的海草斑塊。
此外,研究人員還對比了目前全球最完整的珊瑚地圖“艾倫珊瑚圖譜”確定的30個海草斑塊。令人驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)其中只有40%的地點確實存在海草。這一結(jié)果進一步凸顯了綠海龜在海草測繪方面的準確性,與衛(wèi)星圖像相比,綠海龜顯然是一種更為可靠的導航工具。
研究人員在對每個由綠海龜發(fā)現(xiàn)的海草斑塊進行深入探索時,不僅關(guān)注了海草的生態(tài)價值,還對其沉積物進行了核心取樣,旨在科學估算這些斑塊中儲存的碳量。經(jīng)過精心計算和分析,他們得出了驚人的結(jié)論:這些海草斑塊中儲存的總碳量最多可達4太克,這一數(shù)字大致相當于90萬輛乘用車每年所排放的二氧化碳量。這一發(fā)現(xiàn)為應(yīng)對全球氣候變化提供了新的視角和思路。
數(shù)據(jù)蘊含巨大潛力
盡管綠海龜在海草測繪任務(wù)中展現(xiàn)出了卓越的能力,但必須清醒地認識到,它們并非無所不能。就像某位研究人員在西澳大利亞鯊魚灣所親眼見證的那樣,當鯊魚等兇猛的掠食者在這片海域潛伏時,綠海龜為了自身的安全,可能會選擇避開那些原本茂密的海草斑塊。這一現(xiàn)象表明,綠海龜?shù)臏y繪方法雖然有效,但同樣存在著一定的局限性。
雖然并非萬無一失,但這種方法確實是一種獲得初步地圖的絕佳方式。通過這些初步地圖,研究人員可以迅速鎖定潛在的海草斑塊區(qū)域,然后進一步深入實地考察,以驗證并確認這些區(qū)域是否真正存在海草。
此外,有科學家專門致力于研究使用遙感技術(shù)來描繪海洋生態(tài)系統(tǒng)的全貌。他們指出,綠海龜?shù)淖粉檾?shù)據(jù)蘊含著巨大的潛力,甚至可以被用于訓練先進的人工智能算法。通過這些算法,科研人員可以更精準地從衛(wèi)星圖像中識別出海草的棲息地,進一步提升對海洋生態(tài)系統(tǒng)的認知和保護能力。
科學家們的目標不僅僅局限于當前的研究成果,他們渴望將海龜追蹤的范圍進一步擴大。他們相信,如果在世界的不同角落都對綠海龜做標記,那么這些海洋生物很可能會向人們揭示更多未知的覓食區(qū)域,為海草生態(tài)系統(tǒng)的研究保護工作帶來全新的突破。
尤為重要的是,這項技術(shù)對于那些缺乏足夠資源進行專門海草調(diào)查的國家而言,無疑是一個巨大的福音。依靠綠海龜這一天然的“向?qū)А?,這些國家也能夠更加有效地保護他們寶貴的海洋生態(tài)資源,為全球的生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展貢獻一份力量。