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最精细三维海洋图问世
来源:中国科学报      作者:赵熙熙      时间:2017-01-08 17:14      关键词:海洋生态保护,三维海洋图
摘要:从深而寒冷的极地海域到缺氧的黑海,一张新的三维地图将全球水体分成了37个类别。

 EMU 地图展示了爱尔兰海域的海水状况。图片来源:Keith VanGraafeiland & Sean Breyer

本报讯 海洋学家正在像分食节日火鸡一样瓜分世界海洋。从深而寒冷的极地海域到缺氧的黑海,一张新的三维地图将全球水体分成了37个类别。

新的三维地图将具有相似温度、盐度、氧气和营养水平的海洋地区组合在一起。它刚刚问世几个月,研究人员仍在研究如何使用它。但开发该三维地图的国际团队希望它将帮助环保主义者、政府官员和其他人更好地了解海洋生物地理学信息以及作出保护海洋的决策。它同时还可以作为分析未来海洋变化的一条具有丰富数据的基线。

许多现有系统也试图对海洋变化进行分类,例如大的海洋生态系统列表和朗赫斯特生物地理省份(由海洋生物消费碳的速度所定义)。但这些系统往往局限于海表或海岸生态系统。而最新的工作,被称为海洋生态单位(EMU),是迄今为止在3个维度上覆盖全球海洋的最详细的尝试。

帮助开发这张三维地图的美国加利福尼亚州雷德兰兹市地理信息系统公司Esri的首席科学家Dawn Wright表示:“人们经常遗漏的是海表与海底之间的部分。”他说:“而这正是我们的项目有望呈现给用户的东西。”

Esri在2016年9月为EMU数据建立了一个门户网站,并在此后的会议上多次提出这一概念。Wright则在12月16日美国地球物理学会于加利福尼亚州旧金山召开的一次会议上描述了这一研究成果。

EMU能够帮助解释海洋生物为什么在那里生活。在东部热带太平洋海域,三维地图展现了富含氧气的海水与缺乏氧气的海水之间的一种复杂相互作用。在某些点上,低氧区的边界在向海洋表面移动,而在其他一些区域则向更深处倾斜。

北卡罗莱纳州达勒姆市杜克大学海洋生态学家Patrick Halpin认为,这一变化影响了具有重要经济价值的金枪鱼渔业的坐标。他说:“从三个维度来看,这是一件很有趣的事,相当独特和令人满意。”

Halpin强调,这些数据可以指导联合国划分一系列具有生态或生物学意义的海洋区域,从而为保护海洋生态环境打下基础。同时分析EMU的分布将有助于查明这些海洋区域的边界,并且确保该区域能够获得全部的海洋生物地理多样性。

开普敦一家研究机构的空间分析协调员Heather Terrapon说,南非国家生物多样性研究所对使用EMU很感兴趣,它可以为该国将在2019年进行的下一次国家生物多样性评估更新有关开放海洋和深海栖息地的数据。

挪威GRID-阿伦达尔环境信息管理中心海洋地质学家Peter Harris则表示,那些没有钱收集自己数据集的国家可以使用免费的EMU数据并通过可视化管理它们的海洋资源。

EMU的产生是在陆地上使用类似绘图技术的一项计划的第二步。政府间地球观测组织曾要求弗吉尼亚州莱斯顿市美国地质调查局生态学家Roger Sayre率领一支队伍对陆地生态系统进行分类。

与Wright一起负责EMU项目的Sayre表示,接下来,研究人员便将他们的目光从陆地转向了海洋。“它就像生态系统在全世界的映射”。

研究人员从由美国国家海洋与大气管理局负责的世界海洋地图集中的5200万个数据点入手。它们包括了每隔27公里采集的化学和物理参数信息,并由此形成了一个三维网格。在此基础上,研究人员添加了其他数据,例如海底形状,并利用统计学技术把最终的结果划分为不同的类别。(赵熙熙)


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