在广袤无垠的海洋世界里，海山宛如一座座神秘的海底城堡，是海洋生物的重要栖息地。它们拥有比周围海域更高的生物丰度、生物量和生物多样性，对维持全球海洋生态平衡起着不可或缺的作用。然而，海山生物量和多样性的维持机制一直是科学界的未解之谜。其中，“泰勒锥” 假说认为海山周围存在持续的闭合环流，可促进局部生物的留存和补充，但这一假说备受争议，缺乏足够的物理证据支持。同时，海山生态系统正面临着过度捕捞、气候变化和深海采矿等多重威胁，对其生态环境的深入了解迫在眉睫。在这样的背景下，为了揭开海山生态系统的神秘面纱，国外研究人员针对 SG̲-K̲海山（S̲G̲áan S̲K̲ínghlas-Bowie Seamount）展开了一系列深入研究，相关成果发表在《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过分析 45 条视觉调查样带中冷⽔珊瑚的形态，将其作为长期近底水流方向的生物指标；其次，利用哥白尼海洋环境监测服务（CMEMS）全球再分析多模型集合产品，获取海山周围的大尺度背景流数据；此外，还借助 Argo 浮标轨迹数据和卫星海表面异常数据，探讨海山周围的瞬态水流情况；最后，结合中尺度涡旋轨迹图集（META）的涡旋轨迹数据，研究哈迪涡旋（Haida Eddies）对海山的影响。
在研究结果方面：
- 冷⽔珊瑚指示的水流方向：研究人员测量了 230 个凹形冷⽔珊瑚的中心轴方向，发现珊瑚在海山四周均呈非随机定向，指示水流从北向南流动，且不同地点水流方向受大尺度地形特征影响。
- 背景流特征：CMEMS 再分析产品显示，海山附近 500m 深度的大尺度背景流通常向西北方向流动，在珊瑚观测深度（230 - 960m）的背景流速度一般小于 4cm/s，且随深度增加而减弱，但方向始终为西北。
- 海山周围的反气旋流：Argo 浮标数据表明，在 2020 年 9 月至 2021 年 2 月期间，浮标在 1000m 深度围绕海山做顺时针圆周运动，期间水温、盐度等数据显示其被卷入哈迪涡旋，且该涡旋在海山附近停留了至少 5 个月。卫星涡旋轨迹数据也证实了这一现象，显示该涡旋从大陆坡形成后移动到海山并长时间停留。
- 哈迪涡旋对海山的影响：卫星观测显示，哈迪涡旋经常经过海山，在近 30 年里有 25 个涡旋在距海山 50km 范围内经过。这些涡旋大多在冬季形成，春季离开大陆坡，平均约 100 天到达海山，且在海山附近平均停留 42 天。涡旋的到访为海山带来了大陆坡的食物和幼虫，对海山生物的繁殖和生存具有重要意义。
研究结论和讨论部分指出，冷⽔珊瑚的形态表明，海山周围近底水流方向与大尺度背景流方向几乎相反，这一现象可能是由海山与当地和远处潮汐的复杂相互作用导致的，与泰勒锥假说不符。同时，虽然没有持续的闭合环流，但哈迪涡旋的到访会形成暂时的顺时针环流，对海山生物的补充和食物输送起着关键作用。这一研究成果为海洋保护提供了重要依据，有助于确定重要的保护区域，完善珊瑚分布模型，指导珊瑚礁修复工作。此外，研究还强调了深入了解底边界层水流对保护和恢复脆弱的海山及冷⽔珊瑚生态系统的重要性，为后续研究和生态保护工作指明了方向。
生物通微信公众号
