每年春天，北大西洋都会爆发微小的、漂浮的藻类，它们构成了海洋食物链的基础。这些微生物在将自己变成鱼类食物的同时，还在吞噬大量的二氧化碳，使它们成为大自然对抗气候变化的关键力量之一。
但科学家们一直不明白究竟是什么触发了每年的水华。这个问题已经困扰了海洋学家几十年。多年来，研究这些水华的传统方法是通过卫星。但当云层遮盖天空时，这种方法就失效了，这意味着研究人员经常处于黑暗之中。
然而，现在，得益于新一代的先进海洋机器人，研究人员终于能够了解藻类——以及其他事物的信息了。
这些被称为“生物地球化学剖面浮标”（BGC-Argo浮标）的设备，可以在一英里多深的海底运行，收集以前从未收集过的数据。这些机器人是早期Argo浮标的升级版本。
法国国家科学研究中心高级科学家Hervé Claustre说：“浮标收集的数据主要用于增进我们对海洋生态系统和生物地球化学过程的理解。“这对于改进地球碳系统的理论和模型尤为重要。”他还说，这些数据将“用于监测和预测海洋不断变化的生物地球化学状态。”
维尔弗兰什海洋学实验室的博士后研究员Alexandre Mignot解释说，了解刺激水华的因素对于理解能够吸收大量二氧化碳的藻类将如何应对气候变化至关重要。
北大西洋在吸收二氧化碳方面发挥着远超其体量的作用。尽管它仅占世界海洋总表面积的不到1.5%，却捕获了海洋吸收的约20%的二氧化碳。寒冷的海洋水有助于滞留大气中导致全球变暖的二氧化碳。然后，藻类就像陆地上的草木一样，在光合作用中吸收这些二氧化碳。
根据迄今为止收集到的信息，科学家们得出结论，春季水华之前会出现一个“冬季缓慢增长期”，此时藻类趋于潜伏。数据表明，藻类实际上可以在冬季相对平静的水域中生长——尽管生长缓慢。虽然湍流水会散射阳光，但平静的水流会让光线穿透，刺激藻类的生长。
Mignot说：“这些持续几天的局部水华可能是几个月后爆发性春季水华的起点。”研究人员在两篇论文中描述了他们的工作——一篇研究发表在《自然·通讯》上，第二篇研究发表在《自然·地球科学》上。
一个典型的浮标大部分时间都在海面以下1000米处处于“休眠模式”，随洋流漂移。它每五到十天会“醒来”一次，将头部探出水面，在上升过程中收集数据。由于浮标携带多个传感器，它们可以收集关于海洋捕获的碳以及海洋酸度和氧含量的信息。
事实上，一项最近发布的研究带来了关于海洋氧气水平急剧下降的令人担忧的消息，该研究称，过去50年里，公海中完全没有氧气的水体增加了两倍多。这个问题也困扰着沿海水域——同一项研究称，自1950年以来，沿海地区的低氧地点增加了十倍多。此外，这种趋势预计将继续下去。该论文预测，随着地球变暖，氧气将持续下降。
Claustre说：“氧气浓度是BGC-Argo浮标采样最多的变量。“这些设备对于测量缺氧区域的扩张至关重要。
机器人驱动的海洋观测系统提供的数据很可能会帮助商业渔业——春季水华是滋养供人类食用的鱼类的海洋食物链的基础。它还将帮助科学家更好地理解气候变化如何影响海洋生态系统。Mignot说，更好的是，“它们无处不在，随时可用，而且无论海况如何。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
