颱風如何重塑深海生態？揭開海底沉積物與碳封存的秘密

長期監測資料顯示，颱風會將珊瑚礁沉積物和汙染物帶入深海，影響海洋碳封存與化學平衡。雖然颱風對陸地、船隻和海上鑽油平臺的破壞眾所周知，但其對海洋深層的影響卻鮮為人知。

位於百慕達東南方約76公里處的深海觀測站，正幫助科學家解開這個謎團。這個固定在海底的觀測平臺，能定期採集不同深度的沉降顆粒，包括沉積物、浮游生物殼體、有機物和汙染物。每兩週一次的取樣，累積了近50年的深海變化紀錄。

海洋生物實驗室(MBL)的海洋通量計畫(OFP)研究團隊，首次利用這份長期資料，揭示了颱風對深海環境的重大影響。助理研究員Rut Pedrosa-Pamies領導的團隊，研究了2003年法比安颱風和2010年伊戈颱風將百慕達碳酸鹽平臺（海洋生物的淺水礁岩棲地）的沉積物帶入深海的過程，發現這些影響持續數週之久。研究成果已發表於《地球物理研究期刊-海洋篇》。

研究顯示，法比安颱風在短短兩週內帶入深海的沉積物，相當於平常一整年的累積量。這些來自礁岩生態系統的碳酸鹽物質，對海洋環境有重大影響：若被深埋，可封存碳達數千年；還能緩解因大氣二氧化碳濃度上升導致的海洋酸化。

Pedrosa-Pamies指出，這是首次近乎即時地證實颱風將淺水碳酸鹽物質帶入深海的過程。除了碳酸鹽，颱風還會輸送磷、巖源礦物和鉛等汙染物。她長期關注極端天氣事件，特別指出颱風過境會引發富含營養鹽的冷水上湧，促進表層浮游生物生長，但對礁岩周邊深海水體的影響卻鮮少被研究。

研究也發現，不同颱風的影響各異，取決於海域深度、表層海水狀況和颱風特性等。與法比安不同，伊戈颱風掀起的碳酸鹽顆粒懸浮數週之久。Pedrosa-Pamies強調，這證明極端天氣懸浮物能在生態系統中長期存在，影響不同水深微生物群落、沉降速率和顆粒聚合過程。

全球淺水礁岩形成的碳酸鹽平臺，在海洋沉積過程和碳迴圈中扮演關鍵角色。Pedrosa-Pamies表示，它們貢獻約半數淺水碳酸鹽產量，以及超過四分之一的深海碳酸鹽埋藏量。雖然法比安和伊戈的全球影響有限，但研究揭示的沉積物搬運機制，適用於全球碳酸鹽平臺，突顯風暴在碳封存和緩解海洋酸化中的重要性。

自1978年持續運作的OFP，是同類研究中時間跨度最長的。Pedrosa-Pamies強調，若無長期資料，研究颱風等偶發事件幾乎不可能。取樣地點鄰近颱風頻繁侵襲的百慕達（全球最北的亞熱帶珊瑚礁碳酸鹽平臺）也至關重要。

OFP近期發表了1978-2022年共44年的沉降顆粒分析，刊登於《海洋學進展》。每半年回收觀測站樣本的作業極具挑戰性，需耗費一整天。Pedrosa-Pamies特別感謝團隊合作，認為沒有全體成員的協助，這項長期研究將無法實現。

參考文獻：R. Pedrosa-Pamies等人(2025)發表於《地球物理研究期刊-海洋篇》的颱風驅動的百慕達礁岩碳酸鹽平臺沉積物向深海輸送研究。資金來源：美國國家科學基金會。