星期四, 四月 19th, 2018

北極也有光污染 研究:船隻光害改變浮游生物行為

光害污染打亂了自然界的規律,現在科學家進一步證實,只要一點點微弱燈光,就能引發北極浮游生物的行為變化。這種對光線的極度敏感的特性有個副作用——船隻或其他海洋人造物的光線足以擾亂浮游動物的運動,將牠們趕往海洋深處。這可能影響科學家準確估計浮游動物數量的能力。

北極哲水蚤(Calanus glacialis)脂肪酸豐富,是北極圈生物重要的食物來源。
圖片來源/Malin Daase,UiT - The Arctic University of Norway

北極浮游生物遷移行為 可受極微弱光線左右

地球上最大規模的生物質量垂直遷移,是由地球上最小的生物——浮游動物(Zooplankton)[註]——造成的。數十億的浮游動物白天時深入海洋遠離光線,以躲避捕食者,夜晚再次向上遷徙以進食。科學網站《EurekAlert》報導,過去十年,科學家蒐集了北極地區這種遷徙現象的資料。當地一年中有最長六個月的永夜。挪威科技大學(NTNU)等研究機構的調查顯示,微弱的月光就足以引發往水域深處、暗處快速遷移的行為,就連極光的光線也不例外。

檢測北極光污染  研究方法是第一個難題

挪威科技大學、挪威北極大學(UiT)、達拉威大學(University of Delaware)和蘇格蘭海洋科學會(Scottish Association for Marine Science)的研究團隊使用配有感應器的改良皮艇來研究光害的影響。他們的論文刊登於最近的一期《科學進展》(Science Advances)期刊中。研究人員認為,浮游動物對光線敏感的特性,解釋了為什麼從來沒有人記錄下浮游動物對北極永夜微弱的陽光有何反應。基本上,只要一艘有燈的研究船航行到黑暗的極地水域,這樣的燈光就會驅趕浮游動物,所以研究人員無法測量黑暗中,這些小動物到底在做什麼。「這告訴我們,浮游動物的族群和行為可能被低估或高估,因為這些海洋生物對光線有反應,不是向光就是趨光。」參與研究的海洋生物學家詹森(Geir Johnsen)說。他認為,生物學家要確切瞭解浮游動物的行為,必須在自然環境光下進行研究。

尋找浮游動物——不能有光!

小組成員為了研究海洋生物,在極地夜晚度過了好幾個冬天。NTNU海洋科技系和海洋自動作業與系統中心教授路德維格森(Martin Ludvigsen)說,他們懷疑,研究船的光線可能會嚇跑魚類和浮游動物。研究小組使用了一艘名為「噴射艇」(Jetyak)的特製小船。顧名思義,它就是一艘配備汽油發動機的皮艇,透過往船尾噴水獨立供電。

圖為「噴射艇」(Jetyak)的特製小船。圖片來源/Geir Johnsen,NTNU/UNIS

2016年1月,噴射艇計劃在斯瓦爾巴德群島西海岸孔斯峽灣(Kongsfjorden)的三個不同日子按照預定的橫斷路徑航行。噴射艇不只用於測量環境光,用聲學儀器檢測水柱中的浮游動物層,還能夠離開發光的研究船自己航行,收集黑暗水體中浮游動物位置的資料。

15倍以上的環境光亮

噴射艇三次往返研究船的起始和結束時,其儀器檢測到的環境光量都增加了15倍。噴射艇收集的聲學資料顯示,靠近船的浮游動物游得比遠離研究船燈光者深得多。這個效果深度可達80公尺。

無冰北極讓問題雪上加霜

北極的物種,不管是弓頭鯨、海洋鳥類還是鱈魚,都以浮游動物為食,特別是北極哲水蚤(Calanus glacialis)這類浮游動物,由於脂肪酸豐富,能夠在北極冬季生存。脂肪酸也讓牠們成為美味的食物。但詹森說,即使一點點的光害也可能影響這種微妙的關係。「光害可能會影響浮游動物進食行為、捕食者與獵物間的關係、晝夜遷移方面的行為,以及浮游動物的成長發育。」全球暖化使北極海冰減少,可能會加劇這種干擾。詹森說,冬季海冰可以幫浮游動物擋住一些光害,但若海冰減少,人造光更可能進入海洋。北極地區的石油和天然氣勘探活動,北極航道無冰期的航運交通增加,都可能造成更嚴重的光害。

編註:浮游生物的一種。依營養方式的不同,浮游生物可區分成浮游植物(Phytoplankton)與浮游動物(Zooplankton)二大類。

參考資料


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本文轉載自台灣環境資訊協會
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