给海豹贴上传感器有助于科学家追踪洋流和气候变化

一项令人惊讶的技术帮助科学家观察了地球海洋的变化，这项技术并没有使用专门的机器人或人工智能。它就是给海豹贴标签。

南极洲周围和上面生活着几种海豹，它们经常潜水超过100米来寻找下一顿饭。这些海豹是游过南大洋激烈洋流的专家。它们对深水的耐受力和驾驭湍急洋流的能力使这些冒险的生物成为帮助像我和我同事这样的海洋学家研究南大洋的完美研究助手。

密封传感器

过去二十年来，研究人员一直在海豹的额头上贴标签，以便在偏远和人迹罕至的地区收集数据。研究人员在交配季节给海豹贴上标签，当海豹上岸休息时，标签会一直贴在海豹身上一年。

研究人员将标签粘在海豹的头上——给海豹贴标签不会影响它们的行为。每年海豹换毛并长出新毛后，标签就会脱落。

当海豹潜水时，标签收集数据，并在海豹浮出水面时通过卫星将其位置和科学数据传回研究人员。

海豹标记于2003年首次提出，现已发展成为一项国际合作，具有严格的传感器精度标准和广泛的数据共享。卫星技术的进步现在使科学家能够几乎即时访问海豹收集的数据。

海豹助力科学新发现

贴在海豹上的标签通常带有压力、温度和盐度传感器，所有这些传感器都用于评估海洋温度的上升和洋流的变化。传感器还通常包含叶绿素荧光计，可以提供有关水中浮游植物浓度的数据。

浮游植物是构成海洋食物网基础的微小生物。它们的存在通常意味着周围有鱼类和海豹等动物。

密封传感器还可以告诉研究人员南极洲周围气候变化的影响。每年约有1500亿吨南极冰融化，导致全球海平面上升。这种融化是由洋流将暖水带到冰架上所驱动的。

利用海豹收集的数据，海洋学家描述了暖水到达冰架的一些物理路径，以及洋流如何将融化的冰从冰川中带走。

海豹经常潜入海冰下和冰川冰架附近。这些区域对于使用传统海洋学方法进行采样来说极具挑战性，甚至可能很危险。

在远离南极海岸的开阔的南大洋，海豹数据还揭示了导致海洋变暖的另一条途径。大气中的多余热量从与大气接触的海洋表面移动到高度局部地区的内陆海洋。在这些地区，热量进入深海，在那里它无法通过大气消散。

海洋储存了人类活动释放到大气中的大部分热能。因此，了解这些热量如何流动有助于研究人员监测全球海洋。

海豹行为受海洋物理学影响

海豹数据还为海洋生物学家提供了有关海豹本身的信息。科学家可以确定海豹在哪里寻找食物。一些地区被称为前沿，是象海豹寻找食物的热点地区。

在锋面，海洋环流产生湍流，混合水，将营养物质带到海洋表面，浮游植物可以利用它们。因此，锋面会出现浮游植物的大量繁殖，从而吸引鱼类和海豹。

科学家利用标签数据来观察海豹如何适应气候变化和海洋变暖。短期内，南极大陆周围的冰融化可能会给海豹带来好处，因为它们往往会在冰层有洞的沿海地区找到更多食物。然而，不断上升的海洋地下温度可能会改变它们的猎物所在位置，并最终威胁到海豹的繁衍能力。

海豹帮助科学家了解和观察地球上一些最偏远的地区。在不断变化的地球上，海豹标签数据将继续提供其海洋环境的观测数据，这对地球其他气候系统具有重要意义。