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给海豹贴上传感器可以帮助科学家追踪海洋的变化

一项令人惊讶的技术帮助科学家们观察了地球海洋的变化,而这项技术并没有使用专门的机器人或人工智能。它在给海豹做标记。

有几种海豹生活在南极附近和南极上,它们经常下潜100多米寻找下一顿美餐。这些海豹是在构成南大洋的强劲洋流中游泳的专家。它们对深海的耐受力和在激流中航行的能力使这些爱冒险的生物成为像我和我的同事这样的海洋学家研究南大洋的完美助手。

密封传感器

在过去的二十年里,研究人员一直在海豹的前额上贴上标签,以便在偏远和难以到达的地区收集数据。在海豹交配的季节,当海洋哺乳动物上岸休息时,研究人员会给海豹贴上标签,标签会附着在海豹身上一年。

研究人员将标签粘在海豹的头上——给海豹贴上标签并不会影响它们的行为。每年海豹蜕皮后,标签就会脱落,换一件新的皮毛。

该标签在海豹潜水时收集数据,并在海豹浮出水面时通过卫星将其位置和科学数据传回给研究人员。

2003年首次提出,印章标签已经发展成为具有严格的传感器精度标准和广泛的数据共享的国际合作。如今,卫星技术的进步使科学家几乎可以即时获得海豹收集的数据。

新的科学发现有海豹的帮助

海豹身上的标签通常带有压力、温度和盐度传感器,这些都是用来评估海洋温度上升和洋流变化的特性。传感器通常还包含叶绿素荧光计,可以提供有关水中浮游植物浓度的数据。

浮游植物是构成海洋食物网基础的微小生物。它们的存在通常意味着周围有鱼类和海豹等动物。

海豹传感器还可以告诉研究人员南极洲周围气候变化的影响。每年大约有1500亿吨的冰从南极洲融化,导致全球海平面上升。这种融化是由洋流将温暖的海水带到冰架所驱动的。

根据海豹收集的数据,海洋学家描述了这些温水到达冰架的一些物理途径,以及洋流如何将由此产生的融化的冰从冰川上带走。

海豹经常在海冰下和冰川冰架附近潜水。用传统的海洋学方法对这些地区进行取样是具有挑战性的,甚至可能是危险的。

在远离南极海岸的开阔的南大洋,海豹的数据也揭示了导致海洋变暖的另一个途径。大气中多余的热量从与大气接触的海洋表面转移到高度局部的海洋内部。在这些地区,热量进入深海,在那里它不能通过大气散发出去。

海洋储存了人类活动释放到大气中的大部分热能。因此,了解这些热量如何移动有助于研究人员监测全球海洋。

海豹的行为受海洋物理的影响

海豹的数据也为海洋生物学家提供了关于海豹本身的信息。科学家可以确定海豹在哪里寻找食物。一些被称为前沿的地区是海象寻找食物的热点。

在锋面,海洋环流产生湍流,并以某种方式将水混合,将营养物质带到海洋表面,浮游植物可以利用它们。因此,锋面会有浮游植物大量繁殖,吸引鱼类和海豹。

科学家们利用标签数据来观察海豹是如何适应不断变化的气候和变暖的海洋的。在短期内,海豹可能会从南极大陆周围更多的冰融化中受益,因为它们往往会在有冰洞的沿海地区找到更多的食物。然而,不断上升的海底温度可能会改变它们猎物的位置,并最终威胁到海豹的繁殖能力。

海豹帮助科学家了解和观察地球上一些最偏远的地区。在一个不断变化的星球上,海豹标签数据将继续提供海洋环境的观测,这对地球气候系统的其他部分具有重要意义。

莉莲·德芙是布朗大学海洋学博士后研究员。本文转载自The Co在知识共享许可下的对话。阅读原文。阅读原文。本评论中表达的观点和意见仅代表作者的观点和意见。

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