只有最微弱的阳光才能穿透到海洋的“暮光之城”——这是一个浑浊的过渡空间，海洋生物在下沉到完全黑暗的过程中必须穿过它。这是鲨鱼潜伏的理想场所。但关于它们在这一阴暗地下世界的行踪和活动细节，生物学家们仍然知之甚少。
他们所知道的是，在深度从海面以下 650 到 3,300 英尺（或 200 到 1,000 米）的“暮光之城”深处，存在着鲨鱼在海洋中 unnoticed 穿行的秘密通道。虽然标准的卫星追踪器在鲨鱼身上已经揭示了一些行为，但由于当前技术的限制，数据中仍存在空白。一款新的追踪器即将问世，科学家们希望它能结合现有海洋技术的最佳特性，更清晰地描绘出鲨鱼在“暮光之城”中导航的方式。
西蒙·索罗尔德（Simon Thorrold）是伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的高级科学家，他手中拿着一个灰白色、球状的设备，可以放在手掌中。他解释说，这叫做弹出式卫星存档传输标签（pop-up satellite archival transmitting tag），是科学家用来追踪鲨鱼和金枪鱼等海洋动物 迁徙 的传统标签之一。它通过短系绳连接到动物的肌肉组织上，并持续记录温度、深度和光照水平。该设备利用其对光照水平（如日出、日落时间和白天长度）的检测，提供一个近似的位置，例如鱼是在地中海还是墨西哥湾。
经过设定的时间段（也许几个月左右），一个燃烧丝会被激活，分离标签，使其漂浮到水面。在整个部署过程中，标签不与任何卫星通信。当它最终漂浮到水面时，它会将标签上的数据摘要传输给一颗轨道卫星，然后传回给办公室里的研究人员。
另一款手掌大小的标签，名为 SPOT，已被用于获取更准确的动物位置，但它可能会偏离一英里左右。
这些标签很常见且可靠，但也有其缺点。弹出式标签需要光线进行地理定位。“如果我们追踪的物种在‘暮光之城’中花费大量时间，那里光线非常少，那么当它们深潜时，我们就effectively 丢失了这些鱼或鲨鱼。这是一个真正的问题，因为许多大型远洋鱼类花费大量时间在深处，而那里的光照水平根本不起作用，”索罗尔德说。同时，SPOT 标签只能在条件允许时传输数据——佩戴标签的动物必须游到水面，标签才能与轨道卫星通信并获得位置。而且 SPOT 标签只适用于有坚硬背鳍的大型独立海洋生物。“我们的追踪技术存在一个‘漏洞’，”他指出。
它深达那里
索罗尔德团队在 2011 年左右获得的第一个弹出式卫星标签数据集，来自合作者格雷格·斯科普马尔（Greg Skomal），他给鳕鱼角（Cape Cod）的姥鲨贴了标签。姥鲨是仅次于鲸鲨的第二大现存鱼类，它们夏天在那里活动，但随后就消失了。“人们一直想知道它们去哪儿了，”索罗尔德说。“人们认为它们真的沉到了海底，睡着了，然后在春天醒来。”
但他们贴在鲨鱼身上的标签在七个月后出现在加勒比海。起初，当一个标签出现在那里时，他们认为是个巧合。大约一周后，第二个标签出现在加勒比海。“有趣的是，从未有过姥鲨出现在加勒比海的报道，”索罗尔德说。
当他们取回标签时，他们明白了原因。“它们在科德角这里是游到水面的，但当它们冬天离开时，它们会潜水，而且从不浮出水面。它们在数月内都处于 200 到 1,000 米（‘暮光之城’）的深度。它们只在加勒比海深处，”他说。“根本无法知道它们在那里，但它们确实在那里。”
在此之前，获取更多信息的一种方法是双重标记，即将弹出式标签和 SPOT 标签都放在同一只动物身上。大约在 2012 年，索罗尔德和他的同事们开始这样做：将这两种标签都用于鲨鱼、大型鳐鱼和鲸鲨。“我们很快发现的一个行为是，我们追踪的所有动物都比我们想象的潜得更深，”他说。这包括鲸鲨，它们将自己的繁殖地隐藏了起来。
在接下来的几年里，更多的研究表明，“暮光之城”栖息着一个丰富且相对不为人知的生态系统，那里充满了大型鱼类和其他生物。这些动物被认为在包括调节气候和稳定海洋食物网在内的全球现象中发挥作用。
“有趣的是，我们的追踪数据显示，鲨鱼和鳐鱼都知道那里（‘暮光之城’）的存在。所以当它们在开阔的海洋中，尤其是在表层海流中几乎没有活动的时候，它们都会潜入深处，”索罗尔德说。“有一个生物学问题，就是这些捕食者在多大程度上依赖于这种深层水域的生物量——我们仍然对这个问题很感兴趣。”
[相关：鲨鱼拥有第六感来导航海洋]
他们对一种热带深海鲨鱼——蓝鲨——进行了双重标记，并利用这些增强的数据来展示这些鲨鱼如何利用海洋天气，特别是暖流涡旋——温暖的螺旋状水团——潜入深海（可能为了觅食），如果不是因为这些涡旋，它们是无法做到的。“这只是向我们展示了海洋洋流之间的相互作用，特别是这些小尺度的、小的海洋风暴，以及这些大型捕食者与环境的契合，”索罗尔德说。
一个新标签
目前，该团队正在测试一种新型卫星标签，称为 ROAM。它比 SPOT 和弹出式标签小得多。其核心部分只有几英寸长，它可以让研究人员在光线不足的情况下更精确地定位动物，即使它们不浮出水面。“这是一个全深度标签，可以让我们在广阔的海洋区域进行追踪，但精度足够高，可以让我们进行 SPOT 标签中使用的 GPS 定位数据分析，”索罗尔德说。本质上，它将研究人员从 SPOT 和弹出式标签获得的数据结合到一个更小的设备中，因此可以用于更多类型的鱼类，如金枪鱼或剑鱼。
“这就是 ROAM 标签的科学动机，[我们想知道]这些不同类型的鱼是否使用与鲨鱼相同的特征，”索罗尔德说。
ROAM 标签并非一项全新的技术。它是 RAFOS 浮标的小型化版本，RAFOS 浮标是一个 6 英尺长的玻璃圆筒，可以测量温度、盐度和压力。标签和浮标都包含一个水听器和一个时钟。
这些标签与浮标一样，会监听研究人员在海洋中设置的固定信标阵列发出的声音。这些信标或声源是附着在海洋学系泊点上的大型管子，它们在海面下约半英里处发出 261 至 263 赫兹的声音信号，因为那里是海洋的深层声音通道。“这是一种某些动物肯定能听到的频率，但不足以形成冲击波，”索罗尔德解释说。在这个通道中，声音可以传播数百英里。由于它跨越长距离，不需要太多的声源就能覆盖相当大的海洋区域。它主要设置为每天两次，每次发出约 35 秒的信号。
当标签检测到声源信号时，它会记录下来并加上时间戳。通过对声波在水中传播速度的几项假设，研究人员可以估算出标签和声源之间的距离。如果标签可以接收到两个声源的信号，那么它的位置就会被限制在两个可能的地方。如果它可以接收到三个声源的信号，就可以进行三角定位。ROAM 标签的数据在旅程结束时通过卫星弹出并传输回来。
“设想部署声源，然后部署标签，并以极高的精度追踪这些鱼在整个水柱中跨越广阔海洋区域的活动，这变得可行，”索罗尔德说。“把这一切结合起来，你就会拥有一个相当具有变革性的技术，用于确定动物在海洋中的去向以及它们可能利用哪些特征来实现这一点。”
[相关：全球的礁鲨都处于困境之中]
ROAM 标签的有效性取决于科学家工作区域内声源的覆盖范围。这意味着研究人员必须仔细设计他们的阵列。今年夏天，索罗尔德和他的团队将研究这些信标的间隔应该多远才能最大限度地发挥作用。他们已经在海洋中布置了两个声源，并计划再布置两个。他估计，这应该能为“墨西哥湾暖流开始向外海进发并形成大量涡旋的区域提供相当好的覆盖”。
利用这些标签来研究这个特定区域是 WHOI “暮光之城”项目的一个重要组成部分。它们与其他技术（如机器人和eDNA采样器）一起部署。尽管该团队从西北大西洋的几个声源开始，但有可能将覆盖范围扩大到格陵兰、英国和欧洲的部分地区。
通过提供更多关于“暮光之城”生态系统如何运作以及这些大型捕食者如何利用它周游世界的数据，索罗尔德希望他们能够为未来的国际保护和动态渔业管理工作提供信息，既能保护鲸鲨等濒危物种免受渔具缠绕，又能维持粮食安全。
“有一些新的渔业管理方法是我们想要推动、想要帮助实施的。其中一种叫做动态渔业管理，它认识到鱼类在移动，”索罗尔德说。“我们拥有所有这些出色的技术，我们可以定位鱼在哪里，渔船在哪里，我们可以更聪明地开展捕捞活动以及在哪里开展捕捞活动。”
