生物發光與生物多樣性:拉帕格拉海洋生態系的啟示
在波多黎各北部的拉帕格拉(La Parguera),珊瑚、海草和紅樹林在白天描繪出一幅色彩斑斕的加勒比海景,而罕見的生物發光海灣的海水則在夜晚發出藍色的光芒。衝浪者可能都知道波多黎各北部和西北部的海灘浪頭大、衝浪點多。但在波多黎各西南海岸的轉角處,衝浪氛圍卻與眾不同。
大地遙感衛星8 號上的陸地成像儀於2024 年5 月15 日拍攝的拉帕格拉自然保護區衛星影像。
這個地方往往更能抵禦信風和北大西洋風暴帶來的海浪。這裡有一個相對寬闊的淺海大陸架,拉帕格拉的珊瑚礁是波多黎各最堅固的珊瑚礁。
一組邊緣礁和斑塊礁與海岸平行。深綠色的紅樹林分佈在海岸線上,並點綴著一些珊瑚島。海草床從紅樹林向近海延伸,位於線狀珊瑚礁的靠岸側。在這張由陸地衛星8 號上的陸地成像儀(OLI)於2024 年5 月15 日取得的影像中,這些熱帶海洋生態系統的跡象清晰可見。
該地區屬於拉帕格拉自然保護區(La Parguera Natural Reserve)的保護範圍,該保護區成立於1970 年,是波多黎各的第二個海洋保護區。這裡有遮蔽的淺水,珊瑚礁由軟珊瑚(如海扇)和石珊瑚(如芥末山珊瑚)混合而成。多樣的棲息地吸引著各種各樣的魚類以及浮潛者和潛水者。
資料來源:Priscila Vargas-Babilonia/USGS
生物發光現象
拉帕格拉鎮以東幾公里處有一個小海灣,白天看起來毫不起眼,但到了晚上卻是難得一見的壯觀景象。由於這裡有一種叫做甲藻的浮游植物,所以海水會發出藍色的光。這些微小的生物發光體從周圍的紅樹林中獲取養分,當水受到攪動時,它們會因化學反應而發光。
生物發光在大洋中很常見,許多生物都會發光,但在近岸環境中卻很少見。甲藻需要一個不受溫度、鹽度或渾濁度突然波動影響的水域。拉帕格拉的避風處是波多黎各三個生物發光海灣之一,也是世界上僅有的五個生物發光海灣之一。
環境挑戰
與世界上許多沿海地區一樣,拉帕格拉也面臨多重環境威脅。例如,當海水溫度過高時,珊瑚很容易出現白化現象。當珊瑚受到壓力時,就會排出生活在其中的五顏六色的藻類,這可能會使珊瑚礁面臨飢餓、疾病甚至死亡的危險。拉帕格拉島的珊瑚礁在過去曾遭受嚴重的白化現象,其中包括2005 年的一次顯著現象,當時美國在加勒比海的珊瑚礁損失了一半。
此外,沿海開發和森林砍伐的增加也導致水質惡化,因為沉積物和營養物質的輸入量增加了。大型颶風,如2017 年的”瑪麗亞“,也會破壞珊瑚礁,擾亂生物發光海灣的微妙化學反應。
美國國家航空暨太空總署的海洋觀測系統計劃
拉帕格拉和附近的庫萊布拉島是美國國家航空暨太空總署OCEANOS計畫的實地考察地點,該計畫為波多黎各即將畢業的高中生和第一代本科生提供海洋學和海洋實地研究機會。
OCEANOS 是”利用美國國家航空暨太空總署(NASA)地球觀測和科學為西班牙裔/拉美裔學生提供海洋社區參與和認識機會”的縮寫,是一項為期一個月的暑期實習計劃,對參與者進行遙感影像分析和海洋科學實地技術培訓。除了學習珊瑚礁生態學和保護外,學生還建立自己的生物光學野外儀器,對浮游生物進行採樣,進行海岸生態學研究,並重新種植珊瑚礁。
Michala Garrison 利用美國地質調查局提供的Landsat 資料拍攝NASA 地球觀測站的圖片。
編譯來源:ScitechDaily