呆萌海象成為海洋情報收集員！

科學家們可以退居幕後了！海象、鯨魚可以幫我們收集人類無法踏足之處的水文信息。

邁克爾·費達克（Michael Fedak）最喜歡的動物是海象 —— 不是因為它們豐富的面部表情、或者大笑臉、也不是捍衛領土時令人驚嘆的暴力衝突等特徵，他只是十分好奇它們如何能在大海中生存數月之久。

他說：「某種角度上說，海象很有趣，它們會到遠海覓食一長段時間，然後一年只上岸兩次來繁殖、換毛。」

前十年，費達克把衛星標記粘在幾百隻南海象上，在它們游泳過程中收集水文信息（如水溫、鹽分）。他是諸多研究海洋哺乳動物的海洋科學家中的一員，他們通過研究獨角鯨、海象、弓頭鯨來繪製海底世界地圖，而這些地方是人類未能企及的。

把標記技術運用在動物們的身上是一項大工程，這並不容易。不過，這可以協助生物學家們收集物種的信息，拓展海洋學家知識，以便更好預測氣候變化所帶來的影響。

90年代初，蘇格蘭聖安德魯斯大學的生物學家費達克曾跟蹤過大規模海象遷徙，它們遠行了幾千公里到南極洲進食。在那時，費達克所用的衛星標記能夠記錄海象的位置、海象游泳的速度、速率，但很快發現了短板，雖然能夠知道海象潛水的深度和潛水所在的海洋，卻無法收集到周圍的水生環境信息。他向海洋學家求助，海洋學家婉拒了，因為海象們生活環境太遠難以調查，而且那些已有的數據屈指可數，並不詳盡。費達克發起了看似不可能的跨領域合作 —— 和一名海洋學家組建團隊。費達克告知我說：「剛好他非常想知道動物周圍的水文情況。正因為海洋學家，我才想到在動物身上安裝海洋探測儀這個方法。」

二月到十月間，費達克在14頭海象身上安裝了衛星標記，收集到了1萬張剖面圖，且覆蓋區域相當廣闊。所謂的高科技裝備和此比較之下，相形見絀。

正常，海洋學家要通過部署機器人滑翔機或者破冰船破冰後放入 CTD 溫鹽深剖面儀探測海水鹽度、溫度、深度（拉回時儀器水柱高度）。如果要大範圍內收集數據，特別是冰塊覆蓋區域，需要破冰船長時作業才有可能實現，而且還有很多地方是人類難以抵達的區域。

海洋哺乳動物，是現成的 「海洋探測儀」。海象和獨角鯨可潛水到2000米下的海底，它們會花15分鐘左右時間覓食，然後再浮出水面呼吸。這個軌跡相當於整個 ARGO 項目，項目需要在未結冰海洋布放3000個浮標，把浮標放到2000米以下深海，在浮出水面過程中收集水溫、鹽度、壓強，最後把信息傳給衛星。費達克說:「海象就好比是有生命的 Argo 浮標，它們去的地方，常常連 Argo 浮標都到不了，我們的設備獨特之處就可以預先做這類探測。」

海象是無法收集和傳輸信息給人類，所以就有了衛星標記出現。費達克的衛星標記重量約為1磅，拳頭大小，能夠採集溫度、鹽分、深度這類信息。「這些是海洋學家研究和預測水團很關鍵的幾個訊息。」 費達克表示。

「或許標記每秒鐘能夠收集到全方位的深度、鹽度、溫度解析，可你卻無從知曉。」 而費達克的衛星標記植入了精密的軟體，每隔六小時分析出20條最具價值的信息如：潛水最深深度、周圍迅速的變化情勢、最高最低溫等等。

在六小時的周期中，這些標記會盡量多發送信息出去，保證在重置或收集新剖面圖之前，先前發出去的信息能夠成功接收，「標記所帶的軟體會設定這個複雜的功能。」

標記使用高效、耗電低，每個電池可以續航達8-10個月，保證能收集到不同季節海象所至之處變化情況。標記的構造可以減輕海象在深海潛水時所受壓力，壓強在2000米深海最高達200帕，200帕壓力會導致一些較笨重的海象撞上冰塊或岩石。

萊德（Laidre）跟蹤的是北極的弓頭鯨，不過，方法不同於海象、獨角鯨，弓頭鯨體型巨大不好鋪抓，她說，「我們會駕船快速跟上弓頭鯨，通過長桿把標記安裝在它們身上，然後駕船離開。」

萊德收集的不是海洋數據，她的標記含有深度探測儀和熒光計可以追蹤浮游植物，這可以了解到鯨魚們的飲食習慣。這些數據不會發送到衛星系統。鎂制螺栓可以把標記安裝在鯨魚身上，3-4天後螺栓會腐蝕掉落，標記會浮出水面，科學家們再去尋找浮標。

「雖然說有些標記要好幾年後才找到， 但其中50%-70%還是可以回收的，記得有個標記竟然從格陵蘭漂到了蘇格蘭，」 萊德說道，「這就好比把價值貴重的東西扔到海里，你希望自己能夠找到它。」

對於萊德來說，這是一次成功的冒險。她另外一個研究項目，記錄了冬季，獨角鯨在冰雪覆蓋的巴芬灣的深潛過程（巴芬彎位於格陵蘭島和加拿大的巴芬島之間，連接北冰洋和大西洋），14隻獨角鯨皆裝有 CTD 溫鹽深剖面儀，它們收集了前所未有的深海水文信息，確認了該水域變暖的情況屬實。「以前曾有記錄表明巴芬灣氣候變暖，獨角鯨採集的數據進一步證明了，數據表明實際深海平均溫度比之前機器預測高出0.9°C。」 萊德說。

費達克親身感受到過海象收集數據的效率之高。有一年，他在南極圈出任務，見證了一艘大船、一輛大型自動海底作業車、一組機器人滑翔機同時開工，最後卻僅收集到幾百張 CTD 剖面圖。而他有14隻裝有衛星標記的海象，從二月到十月就收集到了1萬張剖面圖，且覆蓋區域相當廣 —— 所謂的高科技，相形見絀。

伴隨著收集數據的增多，海洋學家們可藉此追溯溫水類型，進而預測南極圈氣候變化所帶來的影響 —— 比如融化冰川導致海平面上升。「所有冰川學家們都認為冰川狀態很不穩固，但沒人說得上是怎麼不穩固法。所以，預測冰川變化，對於了解未來幾十年它會對低海拔地區（如紐約）有何影響十分關鍵。」 費達克說。

研究同時，費達克的生物學知識也得到拓展。海象一般在水下400米睡覺，它們從這裡游回海平面需要40分鐘。標記上的感測器顯示有些海象在睡覺的時候會慢慢浮到海平面，有的則會慢慢潛到海底 —— 這是檢驗海象是否健康的指標，健康、豐滿的海象密度低于海水，所以會浮起來。費達克在海洋生物豐富的海域平面圖標上了健康體魄的海象，來觀測它們在這裡是否會有其他特殊行為。

「在完全熟睡的狀態下，海象們還能夠從海里浮起來，實在令人驚訝。原本我們所不了解海象的生理構造，通過研究它們的生活行為，我們現在也得以知曉。」

Photographer: 邁克爾·費達克（Michael Fedak）

Translated by: 凱拉豬

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