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海底下的雪花漂

  季節的更替,見證於陸地森林的葉落芽萌,也反映在海洋森林所灑下的「海洋雪」。不過海洋雪是什麼?它跟氣候變遷又有什麼關係呢?趕快來了解吧!

  在陸地上,一旦氣溫低於攝氏零度且空氣濕度夠高,便有機會飄下皚皚白雪。若我們潛入光線到達不了的深海中,也可見身旁隨時都有「海洋雪」落。海洋雪是海洋生物殘骸的聚合體,主要是死亡的藻類和浮游動物的殼體、糞粒等生物顆粒,沒有固定的形狀海洋雪雖然並非由冰晶組成,它們的出現卻隱含氣候變化的訊息。為了探究海洋雪在環境上的意義,國家實驗研究院海洋中心在台灣西南方、距離墾丁670公里遠的南海建立國際研究站(簡稱SEATS研究站),並且佈放儀器收集海洋雪,以了解海洋雪的組成與性質,以及「降雪量」和氣候變遷之間的關係。由於海洋雪沉降速度快,有利物質從表層海洋往深海輸送,提供底棲生物所需的營養。以南海為例,大部分的海洋雪只需一至兩週就可降落到近四千公尺的海床。

大家一起來賞雪

    目前科學家認為沉降到深海的顆粒碳主要由海洋雪提供,如果可以知道海洋雪的碳通量,就能推算海洋的顆粒碳通量。為了估算海洋雪的碳通量,科學家研發沉降顆粒收集器(sediment trap)。藉由一個大漏斗提高顆粒收集的表面積,漏斗下有旋轉台可定時更換接收瓶,我們以此估計顆粒降落的體態、類型、成份和時間,這些顆粒也成了研究人員的珍貴研究題材。

    藉由沉降顆粒收集器的紀錄,我們已知現代海洋的降雪量」會受日照強度、水溫、表層水營養濃度、生物群落結構等環境因素影響,因而有季節和年際變化。然而,我們尚不清楚人為活動對海洋降雪量」的影響,包括使用石化燃料所引發的氣候暖化,以及人為污染引發的生態結構改變;我們也不瞭解極端環境變化對於海洋降雪的效應,例如颱風、南海內波、沙塵暴、火山灰等。種種的疑問,只能依靠持續監測、收集海洋雪,才可望釐清。

  只要有光層的生態系統生生不息,海洋降雪就不會休止,我們藉由海洋雪的種種變化來診斷地球環境的脈動,從現在追溯過去,也要努力朝向預知未來的方向前進。

圖1、深海錨錠式沉降顆粒收集器平台(圖片來源:國研院海洋中心)圖1、深海錨錠式沉降顆粒收集器平台(圖片來源:國研院海洋中心)