这项发表在《通讯-地球与环境》期刊上的研究引入了海洋暗波的概念。这些事件是短暂但强烈的水下黑暗期,可能严重干扰海带森林、海草草甸及其他依赖光照生存的海洋生物。
为什么光在海洋中重要
"我们早已知道光照水平对光合生物——如藻类、海草和珊瑚——至关重要,而降低海底光照的因素可能影响它们,"合著者、加州大学圣塔芭芭拉分校海洋科学研究所的研究生物学家鲍勃·米勒说。"这项研究建立了一个用于比较此类事件的框架,我们称之为暗波。"
迄今为止,科学家们缺乏一个共享方法来评估不同区域水下光照的极端损失。新框架的目标是使这些事件在全球范围内可测量和可比较。
"光是海洋生产力的基本驱动力,但直到现在我们还没有一种一致的方法来测量水下光照的极端减少,"主要作者、怀卡托大学和新西兰地球科学中心的博士后研究员弗朗索瓦·托拉尔说。
数十年的数据揭示隐藏模式
为了构建该框架,研究人员分析了多个沿海区域的长期数据。研究使用了圣塔芭芭拉沿海长期生态研究站点(LTER)16年的测量数据,以及新西兰豪拉基湾/蒂卡帕莫阿纳和泰晤士河口沿海地点10年的观测数据。团队还审查了新西兰东角地区基于卫星数据得出的21年海底光照估计值。
在这些区域,海洋暗波的持续时间从仅持续几天的短暂事件到持续超过两个月的长期事件不等。在某些情况下,到达海底的光照几乎完全消失。
研究人员发现,自2002年以来,东角地区发生了25至80次暗波事件。许多事件与强风暴和大规模天气系统有关,包括加布里埃尔气旋。
短期黑暗的持久后果
多年来,科学家们一直关注水体透明度的缓慢、长期下降作为沿海生态系统的主要威胁。新发现表明,突然的暗波事件可能同样具有破坏性。
"即使光照短期减少也可能损害海带森林、海草和珊瑚的光合作用,"托拉尔说。"这些事件还可能影响鱼类、鲨鱼和海洋哺乳动物的行为。当黑暗持续时,生态影响可能十分显著。"
追踪海洋压力的新工具
海洋暗波框架是对现有用于监测海洋热浪、海洋酸化和脱氧工具的补充。这些系统共同为沿海社区、保护组织和资源管理者提供了一种更清晰的方法,以识别海洋生态系统何时面临强烈且即时压力。
由于圣塔芭芭拉沿海LTER是全球少数收集海底光照长期测量数据的项目之一,米勒及其在加州大学圣塔芭芭拉分校的同事计划扩展他们的工作。他们旨在研究沉积和浊度——受火灾和泥石流影响——如何影响加利福尼亚的海带森林。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of California - Santa Barbara. Original written by Harrison Tasoff.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
François Thoral, Matthew H. Pinkerton, Shinae Montie, Mads S. Thomsen, Christopher N. Battershill, Karen Filbee-Dexter, Mark Gall, Robert J. Miller, Shane Orchard, Daniel C. Reed, Leigh W. Tait, Spencer D. S. Virgin, Thomas Wernberg, John Zeldis, David R. Schiel.Marine darkwave as an event-based framework to assess unusual periods of reduced underwater light availability.Communications Earth, 2026; 7 (1) DOI:10.1038/s43247-025-03023-4
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