海洋中垂直迁移聚集体的磁信号
生物物理
2023-04-05 v1 大气与海洋物理
流体动力学
摘要
由浮游生物垂直迁移聚集体所输运的热量与溶质长期以来被探索为海洋混合的潜在重要来源。然而，由于这些迁移导致混合增强的直接证据仍然难以获取且结论不明。这些不足源于当前测量技术（即测速技术）的局限性，其需要预先精确知晓聚集体位置，且通常因将仪器引入迁移中而引发动物回避行为。此处我们开发了一种新方法来克服这些长期存在的局限，利用现代磁力测量学的进展来检测当海水穿过地球地磁场时自然产生的流致磁场。我们推导了定量预测，表明在迁移聚集体附近的这些流致磁场强度与迁移所引起的积分流体输运成正比。重要的是，这些磁信号有可能在远离聚集体和流动区域显著距离处被远程探测到，借助新兴的量子增强磁力测量技术，如金刚石中的氮空位中心。这些结果提供了一个新的、可检验的框架，用于量化海洋中由游动生物引起的流体输运的重要性，这可能最终解决一场具有对理解海洋动力学与气候变化潜在巨大影响的科学争论。
引用
@article{arxiv.2207.03486,
title = {Magnetic signature of vertically migrating aggregations in the ocean},
author = {Matt K. Fu and John O. Dabiri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03486},
year = {2023}
}