关注海洋弱光层的生物多样性

2020-04-25来源：《海洋世界》杂志作者：向思源

海洋一般分为四到五层，三个水区。海洋弱光层，是包括海平面以下200米～1000米的水层，那里有着截然不同的生境。

海洋弱光层的位置

海洋区层

在这个光明与黑暗的过渡地带，生活着规模惊人、长相“魔性”的生物，那里的温度接近冰点，生存压力巨大。

弱光层不易探索，与可以进入船只并远程成像的表层海洋不同，这里很难用船载声呐进行研究，也无法用卫星技术成像。它覆盖了广阔的区域，延伸到全球，并且随着水和动物的移动而迅速变化。弱光层中的有机体分布不均，它们通常善于避开来自船只的网或水下航行器上的摄像头。研究弱光层的众多胶状生物体，如水母、樽海鞘和管水母尤其困难，需要用特殊的光线来拍摄它们。

人类一直认为有光合作用才会有生命的存在，所以一度觉得弱光层非常荒芜。后来有了远程水下机器人，才发现这里不仅生机勃勃，还拥有世界海洋中未被大规模开发的鱼类种群。科学家希望加快对弱光层的研究和探索，赶在商业捕捞之前，找到一个可持续发展的平衡点。

弱光层的生存策略

反照措施

弱光层中的生物包括微小的细菌和浮游动物，还有较大的甲壳类动物、鱼类、鱿鱼和许多胶质浮游动物等。为了在这种微弱光线的环境中生存，许多物种都会透过生物发光的生化过程产生自己的光线，以避免被吃掉或者用于吸引猎物。例如，一些鱼类使用一种“反照”的适应措施来避免被捕食者发现。弱光层会接收到来自海洋表层的微弱光线，一些小鱼的腹部进化出成排的被称作感光细胞的器官，它们发出的光在强度和颜色上与上方水面的光相似，这样就可以避免被下方的捕食者发现。

夜间迁徙

弱光层存在着地球上最大规模的迁徙。一开始，人类并不知道这种大规模移动的存在。在第二次世界大战期间，美国海军在寻找敌方潜艇时感到一丝困惑，因为声呐图像似乎显示海底的深度发生了昼夜的变化：白天下沉四分之一英里，天黑后又接近海面，海底似乎在不断变化。后来才知道，这是浮游生物、鱼类和其他弱光区动物每晚的迁徙觅食行动造成的。

随着夜幕降临，大量的鱼类、鱿鱼、浮游生物和其他海洋中部的居民游到数百米、甚至数千米的海面觅食，然后在黎明时分，重返相对安全的更深、更暗的水域，以避免自己成为食物。这是地球上最大规模的动物迁徙，每24小时发生一次，以巨大的生命波浪席卷世界各大洋。

潜伏策略

弱光层并没有提供更多的就餐选择，所以这里的生物要么迁徙，要么潜伏在深海里，等待食物落下或漂移过去。前者要求鱼类承受巨大的压力变化，并施加大量的能量——这是一种赶时间的策略；后者要求物种把它们的肌肉转化成黏性物质，并把能量消耗限制到几乎为零——这是一种懒惰的策略。

那些坐着不动的物种可能每周会遇到一次猎物，它们需要捕捉并吃掉大量的食物，所以弱光区的很多鱼类虽然体型渺小，却拥有巨大的牙齿和胃。

海洋弱光层的重要性

海洋弱光层提供了重要的生态系统服务，包括支持海洋食物网、未来商业渔业资源以及将二氧化碳转移到深海。但人类对弱光层还存在诸多认知盲区，所以有的科学家把这个区域称为“地球终极边界”。

支持海洋食物网

弱光层丰富的生命支撑着一个复杂的食物网，这个食物网联系着上层的海面和下层的深海。卫星追踪显示，鲸、金枪鱼、旗鱼、鲨鱼和其他顶级食肉动物会潜入弱光层深处觅食。因为人类非常重视这些捕食者的生态、商业和营养价值，所以实际上，我们也依赖着“海洋阴阳魔界”这张食物网。死亡的动物和“海雪”从表层水域沉降到“阴阳魔界”，为弱光区动物提供了食物。

“带碳”入海

海洋是地表系统最大的碳库，在全球碳循环中起着非常重要的作用。弱光层将碳从地表水转移到深海中的复杂过程，通常被称作海洋的“生物泵”。

海洋生物泵及其对全球变化的影响示意图

目前的科学研究认为，在弱光层还没有已知的鱼类或无脊椎动物濒临灭绝。但是，弱光层居民的生活并不轻松。比如，对于海天使和海蝴蝶这样的凝胶状无脊椎动物而言，要在不断酸化的海洋中努力长出自己的壳。

任何来自海洋表面的损害都会影响到弱光层，如果弱光层遭到生态破坏，会如何影响地球和人类？这个问题的答案也是科学家们正在努力寻找的。但是可以确定的是，弱光层在海洋的全球碳汇中发挥着关键作用，这个区域的命运对地球有着重大意义。

令人担忧的是，这个巨大的海洋领域正面临以下危险：世界不断增长的人口对食物的需求越来越大；在海底开采矿物和金属可能会将废物释放到弱光层；气候变化正在改变气温、海水酸化程度和氧气含量，而这些改变可能会深刻影响那里的生物多样性。

自2018年起，联合国开始促进国家管辖范围以外区域海洋生物多样性的保护和可持续利用的工作，但迄今为止的努力都集中在对表层水渔业和海底遗传资源的保护，海洋弱光层及其重要生态系统的保护还没有得到更好的重视。

对于弱光层，我们还有很多知识空白需要填写，否则科学家们很难预测未来的海洋氧气水平以及有机碳将如何长期储存。此外，气候变化对海洋温度和氧气水平的影响将改变“生物泵”的工作方式。

另外，关于弱光层的基础信息还十分欠缺，比如：有多少物种生活在那里，它们的新陈代谢率是多少，它们如何适应环境，有机物质是如何进出弱光层的？因此，人类必须加快对海洋弱光层认知的步伐。