海洋學家們正在像分割最後一塊節日火雞一樣分割世界海洋。一張新的 3D 地圖將全球水體——從寒冷的極地深水到缺氧的黑海——分為 37 類。
該地圖將溫度、鹽度、氧氣和營養水平相似的海洋區域歸為一類。它已經發布幾個月了，研究人員仍在研究如何使用它。但其國際開發團隊希望該地圖將幫助自然資源保護主義者、政府官員和其他人更好地瞭解海洋的生物地理學，並就哪些區域需要保護做出決策。它還可以作為分析未來海洋變化的資料豐富的基線。
許多現有系統也試圖對海洋中的變化進行分類，例如大型海洋生態系統列表或朗赫斯特生物地理省份，這些省份由海洋生物消耗碳的速度定義。但這些通常僅限於地表或沿海生態系統。最新的努力，被稱為生態海洋單元 (EMU)，是迄今為止覆蓋全球海洋三維空間的最詳細嘗試。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
地理資訊系統公司 Esri 的首席科學家 Dawn Wright 說：“通常缺失的是海洋表面和海底之間的所有東西，該公司位於加利福尼亞州雷德蘭茲，幫助開發了 3D 地圖。“這就是我們的專案有望帶來的東西。”
Esri 在 9 月份為 EMU 資料啟動了一個網路門戶，並從那時起一直在會議上介紹該概念。Wright 於 12 月 16 日在加利福尼亞州舊金山舉行的美國地球物理聯合會會議上對其進行了描述。
EMU 可以幫助揭示海洋動物為什麼生活在它們所生活的地方。在東部熱帶太平洋，該地圖顯示了富氧水和貧氧水之間複雜的相互作用。低氧區的邊界在某些地方向上移動到地表，而在另一些地方則向下深入。杜克大學位於北卡羅來納州達勒姆的海洋生態學家帕特里克·哈爾平說，這種變化影響了經濟上重要的金槍魚漁業的位置。“以三維方式觀察它是一件有趣的事情，相當獨特且令人滿意。”
哈爾平指出，此類資料可以指導聯合國指定一系列具有生態或生物學意義的海洋區域，以重點關注未來的保護工作。檢視 EMU 的分佈可以幫助官員們查明這些區域的邊界，或者確保他們劃定足夠的水域以捕捉所有生物地理多樣性。
南非國家生物多樣性研究所對使用 EMU 更新該國下一次國家生物多樣性評估（定於 2019 年）的公海和深海棲息地資料感興趣，該研究所位於開普敦的空間分析協調員希瑟·特拉蓬說。挪威阿倫達爾環境資訊管理中心 GRID-Arendal 的海洋地質學家彼得·哈里斯說，沒有資金收集自己資料集的國家可以使用免費的 EMU 資料和視覺化來管理其海洋資源。
EMU 的建立是一個專案的第二步，該專案始於陸地上類似的地圖繪製。政府間地球觀測組織要求美國地質調查局位於弗吉尼亞州雷斯頓的生態學家羅傑·塞耶領導一個團隊對陸地生態系統進行分類。包括 Esri 的一些研究人員在內的研究人員結合了地質和植被資訊，生成了近 4,000 個“生態陸地單元”。一個例子可能是溫暖、潮溼的平原，位於變質岩上，主要為落葉林。
接下來，該團隊將重點從陸地轉移到海洋。“這就像生態系統繪圖中的全面世界統治，”與 Wright 一起領導 EMU 專案的 Sayre 說。
他們從美國國家海洋和大氣管理局維護的世界海洋圖集中 5200 萬個資料點開始。這些資料包括每 27 公里收集一次的化學和物理引數資訊，以建立 3D 網格。該團隊添加了其他資料，例如海底的形狀，並使用統計技術將結果分組為類別。
由此產生的 EMU 包括深海、非常寒冷、低氧的水域，這些水域約佔世界海洋的四分之一。其他 EMU 則小得多，例如紅海的上層水域，或北半球幾條河流的稀釋河口。
目前，EMU 地圖依賴於過去五十年平均的資料。南佛羅里達大學聖彼得堡分校的生物海洋學家弗蘭克·穆勒-卡格說，檢視較短時間段（如季節）的條件將提供更有用的細節，他一直在將 EMU 與使用衛星影像製作的沿海變化每週地圖進行比較。而為了監測幾十年來的變化，EMU 團隊將需要每五年或更長時間重新計算其地圖。
EMU 開發人員表示，該系統未來的迭代可以解決此類問題。目前，他們希望透過為沿海和淡水生態系統建立新的類別來擴充套件陸地和海洋單元。
本文經許可轉載，並於2017 年 1 月 3 日首次釋出。