近日，在發(fā)表于《自然—地球科學(xué)》的一項(xiàng)新研究中，美國(guó)蒙特里海洋生物研究所高級(jí)科學(xué)家Ken Johnson和前MBARI博士后研究員Mariana Bif演示了機(jī)器人浮標(biāo)艦隊(duì)如何在全球范圍內(nèi)改變了人們對(duì)海洋初級(jí)生產(chǎn)力的理解。
通過將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，浮游植物不僅支撐著海洋食物網(wǎng)，它們還是海洋生物碳泵的第一步。這些機(jī)器人收集的數(shù)據(jù)將使科學(xué)家能夠更準(zhǔn)確地估計(jì)碳是如何從大氣流向海洋的，并為全球碳循環(huán)提供新線索。研究人員表示，浮游植物生產(chǎn)力的變化會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，比如影響海洋儲(chǔ)存碳的能力，改變海洋食物網(wǎng)。
現(xiàn)在，科學(xué)家有了一種研究海洋生產(chǎn)力的新方法——在海洋中漂浮的數(shù)千個(gè)自主機(jī)器人。Bif表示，這些機(jī)器人讓科學(xué)家得以了解海洋各區(qū)域、深度和時(shí)間的初級(jí)生產(chǎn)力?！斑@項(xiàng)工作是海洋數(shù)據(jù)采集的一個(gè)重要里程碑。隨著生物地球化學(xué)—阿爾戈（BGC-Argo）浮標(biāo)在全球的不斷部署，相關(guān)數(shù)據(jù)為研究人員提供了氧氣隨時(shí)間變化的散射測(cè)量數(shù)據(jù)。借助氧氣生成模式，Johnson和Bif可以計(jì)算出全球范圍內(nèi)的海洋凈初級(jí)生產(chǎn)力。例如，通過測(cè)量浮游植物隨時(shí)間釋放多少氧氣，研究人員可以估計(jì)它們消耗了多少二氧化碳。Johnson和Bif用一種新方法分析了浮標(biāo)數(shù)據(jù)，從而計(jì)算出海洋初級(jí)生產(chǎn)力。每個(gè)浮標(biāo)在一天的不同時(shí)間上浮，結(jié)合來自300個(gè)浮標(biāo)的數(shù)據(jù)和來自一天不同時(shí)間的樣本，研究人員就可以重現(xiàn)氧氣的每日循環(huán)，然后計(jì)算初級(jí)生產(chǎn)力。
為了確認(rèn)計(jì)算出的初級(jí)生產(chǎn)力的準(zhǔn)確性，研究人員將兩個(gè)海域的浮標(biāo)數(shù)據(jù)與基于船舶的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較——夏威夷海洋采樣點(diǎn)（HOT)和百慕大大西洋采樣點(diǎn)（BATS)，結(jié)果兩者數(shù)據(jù)相似。
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