南極巨型冰山崩落 科學家直擊冰層底下的繽紛生態系

水下生物

冰川往前延伸到海洋時,前端有一片區域稱為冰棚(Ice shelf)。從上方看,冰棚跟冰川沒有兩樣,但是冰棚底下沒有陸地支撐,而是海洋。這片潛藏在厚厚冰層下的世界對科學家來說是個謎,有多少生物能存活在這片黑暗的海洋?解答的契機終於出現。

1月13日,南極洲的喬治六世冰棚(George VI Ice Shelf)有一大塊冰山崩落。冰山漂走後,冰棚底下的海底世界首度曝光。抓住這個短暫的機會,第一時間趕往現場的南極研究團隊窺見了豐富生態!

喬治六世冰棚底下約230公尺深的海床。由於冰山崩落,讓科學家有機會一窺海底面貌,發現大型海綿、海葵以及其他豐富的海洋生物。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute
喬治六世冰棚底下約230公尺深的海床。由於冰山崩落,讓科學家有機會一窺海底面貌,發現大型海綿、海葵以及其他豐富的海洋生物。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute

首度「曝光」:意料之外的豐富生態

遼闊冰棚底下是什麼樣的世界?過去人們所知並不多。2021年,英國研究團隊第一次報告菲爾希納-龍尼冰棚(Filchner-Ronne)下的海洋生態。這次趕往喬治六世冰棚的施密特海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)則首度應用了水下無人載具ROV。

冰棚(Ice Shelf)底下的海洋長期被冰層擋住,研究極為困難,但這裡有洋流通過,可能是生態豐富的原因。 圖/美國國家冰雪資料中心(NSIDC)/NASA
冰棚(Ice Shelf)底下的海洋長期被冰層擋住,研究極為困難,但這裡有洋流通過,可能是生態豐富的原因。 圖/美國國家冰雪資料中心(NSIDC)/NASA

1月19日的衛星影像顯示喬治六世冰棚崩落的冰山「A-84」。 圖/NASA/Schmidt Ocean Institute
1月19日的衛星影像顯示喬治六世冰棚崩落的冰山「A-84」。 圖/NASA/Schmidt Ocean Institute

冰棚崩裂而新形成的冰山名為A-84,面積達510平方公里,幾乎是兩個台北市的大小。冰山漂離後,冰下的海洋曝了光。施密特研究所的團隊更改原先研究計畫趕來此處,他們在崩裂12天後抵達,展開為期8天的研究,最深達1300公尺的海底。

「我們從未想過這裡的生態竟會如此美麗、繁榮。」團隊的首席科學家艾斯奎特(Patricia Esquete)說。他們發現了大型珊瑚、南極冰魚、章魚和巨型海蜘蛛等生物,還找到不少新物種,初步判斷,新物種包括魚類、甲殼類和多毛綱(Polychaeta)。

團隊還在230公尺深處發現大型海綿以及大群的海葵。海綿生長的速度十分緩慢,有的一年僅長不到兩公分,因此科學家研判這個群落已存在數十、甚至數百年。

艾斯奎特(Patricia Esquete)正在研究冰棚底下發現等足類,這可能是新物種,但通常要花上數年才能完成新物種的命名與確認。 圖/Alex Ingle/Schmidt Ocean Institute
艾斯奎特(Patricia Esquete)正在研究冰棚底下發現等足類,這可能是新物種,但通常要花上數年才能完成新物種的命名與確認。 圖/Alex Ingle/Schmidt Ocean Institute

施密特海洋研究所利用無人載具ROV在950公尺深的海域發現,一隻魷魚正嘗試吞食一條魚。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute
施密特海洋研究所利用無人載具ROV在950公尺深的海域發現,一隻魷魚正嘗試吞食一條魚。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute

日光照射不到的地方 洋流輸來養分

光合作用通常發生在接近海水表層的區域,深海生態系大多只能仰賴海面緩慢沉降而下的營養物質。這塊原本存在冰棚底下的海域,上方是厚達150公尺的冰層「天花板」,幾乎隔絕了海面的養分。

「我們原本預期海底下沒什麼生機。」艾斯奎特告訴《Mongabay》。團隊對於這片海洋的生物多樣性感到驚訝,他們推測可能是洋流將遠方的養分帶入這片黑暗的深海。艾斯奎特也推測,新發現的物種可能不是冰棚底下獨有,而是生活在附近海域的物種。由於南極海域的科學調查難度極高,科學家對這裡的生物所知甚少,因此這次才首度發現。

隨著A-84冰山漂走,神秘的冰下海域得以曝光。但對長年以來已適應這裡穩定海底環境的生物來說,任何微小變化都可能是動搖既有生態的巨變。

美國加州史密特海洋研究所科學團隊,從研究船上拍攝到冰山崩落的殘留痕跡。 圖/Alex Ingle/Schmidt Ocean Institute
美國加州史密特海洋研究所科學團隊,從研究船上拍攝到冰山崩落的殘留痕跡。 圖/Alex Ingle/Schmidt Ocean Institute

氣候變遷加速南極冰層消融

過去25年來南極冰棚逐年縮減,許多冰棚變薄、縮小,甚至突然出現大規模的崩塌。許多研究顯示,這些現象與全球暖化相關。A-84的崩落雖然是難得的研究契機,但對地球來說,這並不是好事。甚至,科學家相信,類似崩落會愈來愈頻繁。

研究團隊的另一名首席科學家蒙特利 (Sasha Montelli)說, 他們正計劃日後回到現場,追蹤洋流及海底生態系的變化,並開發預測模型,以評估南極冰層的流失與造成的改變。

研究團隊觀察到一隻巨型冥河水母,這種水母的鐘形蓋直徑可達1公尺以上,觸手長度甚至可超過10公尺。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute
研究團隊觀察到一隻巨型冥河水母,這種水母的鐘形蓋直徑可達1公尺以上,觸手長度甚至可超過10公尺。 圖/ROV SuBastian/Schmidt Ocean Institute

參考資料

本文授權轉載自《環境資訊中心》(原文標題:南極巨型冰山崩落 科學家直擊冰層底下的繽紛生態系


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