磷蝦也能攪動大海

侯美玲

磷蝦屬于甲殼類浮游動物，是許多經(jīng)濟魚類和須鯨的重要餌料。磷蝦有晝夜垂直移動的習性，夜晚上升到水體表層，清晨則下降到水面下。磷蝦體型小，剛孵出的幼蟲體長約0.5毫米，重約0.02毫克，成熟的磷蝦體長約95毫米，重約8毫克。

磷蝦是群居生物，在集體移動時，每只磷蝦的頭部都會朝著同一個方向排列，聚集不散，即使被航行的船只沖散，磷蝦也能夠快速聚集在一起，并且按照原來的方向游動。海洋中的磷蝦常以百萬數(shù)量聚集，形成數(shù)百米長的磷蝦群，每天向上遷徙距離可達一千米。

以往的研究認為，能將豐富的地表水運送到海洋深處的因素有兩個：風和浪的作用。針對磷蝦群有規(guī)律的游動現(xiàn)象，科學家產(chǎn)生了疑問：磷蝦的游動是否會對海水的循環(huán)與混合造成某種影響？這種遷移是否可以將營養(yǎng)物質(zhì)、微生物和熱量向下輸送？對于這樣的疑問，很多人嗤之以鼻，磷蝦如此之小，何以能夠撼動海洋？

斯坦福大學流體力學研究所的約翰·達比利決定尋找答案。達比利團隊選取了和磷蝦結(jié)構(gòu)、體型接近的豐年蝦作為研究對象，原因是它們適應(yīng)鹽水環(huán)境，游動時對鹽水產(chǎn)生的湍流能夠用紋影攝影方式予以展示。

研究人員制作了一個巨大的水缸，頂部裝有藍色發(fā)光二極管。水缸中裝有兩種不同濃度的鹽水，以及13.5萬只豐年蝦。研究人員將豐年蝦沉到水底，然后用藍光進行誘導，以此形成豐年蝦集體向上遷移的現(xiàn)象。通過示蹤顆粒和紋影成像等方法，豐年蝦游動時對水體的影響得以清晰展示。

實驗結(jié)果顯示，當13.5萬只豐年蝦一起向上遷移時，由于身體旋轉(zhuǎn)角度一致，在基體效應(yīng)作用下，水體會形成一個顯著的向下流動，在垂直方向，兩種濃度鹽水的混合速度增加了1000倍。面對這一結(jié)果，達比利興奮地說：“作為微小的無脊椎動物，一只磷蝦或豐年蝦游動時對水體的攪動作用微乎其微，但它們集體向一個方向游動時，能夠推動海水產(chǎn)生渦流。”換句話說，磷蝦能夠攪動大海。

有了以上研究結(jié)果，海洋科學家建議，將磷蝦作為“能將地表水運送到海洋深處”的第三個因素。下一步，科學家準備將磷蝦納入海洋環(huán)流模型中，以便于準確預測海洋在氣候變化中的作用。

微小的磷蝦之所以能夠攪動廣闊的海洋，是因為它們聚集在一起，且向一個方向同時用力的緣故。所以說，千萬不要小看弱小的磷蝦，在某些特定情況下，它們的力量讓人震驚。