每天夜晚，暮色降临之后，成群的海洋生物(wù)，从微小(xiǎo)的浮游生物(wù)到大个头的鲨鱼，纷纷游出深海，整个晚上逗留在海面附近。他(tā)们在上层水域狂欢，进食，交配，黎明来临之前再次撤回深海。

这种（海洋生物(wù)的）大规模迁移现象称為(wèi)“昼夜垂直移动”（diel vertical migration），通常认為(wèi)是地球上最大的同步洄游。地球绕自身轴線(xiàn)自转，一片片海洋忽而面向阳光，忽而背离阳光，全球海洋如此这般，连续变化。 

垂直移动的规模巨大，全球影响也不可(kě)忽视。2020 年发表在《海洋科(kē)學(xué)前沿》（Frontiers in Marine Science）的一项研究显示，单个硅藻（diatom）细胞进行 400 微米的垂直移动，所耗能(néng)量仅為(wèi) 0.12 pJ（1 pJ = 10^-15 J）。这看似微不足道，但放眼全球，海洋中硅藻的总数高达 4×10²⁹ 个——由此估算，全球硅藻每天上下移动 1 米，全年就要消耗大约 90 TJ（1 pJ = 10¹⁸ J）能(néng)量，这与美國(guó) 2020 年一整年全國(guó)消耗的总能(néng)量（88 TJ）相当，也超过了中國(guó) 2020 年全年能(néng)耗（145 TJ）的一半。 

“这消耗的能(néng)量难以想象。”挪威特罗姆瑟大學(xué)（Arctic University of Norway）的海洋科(kē)學(xué)家坎查纳·班达拉（Kanchana Bandara）说。

19 世纪初，科(kē)學(xué)家就首次记录下了海洋生物(wù)的迁移行為(wèi)：当时，博物(wù)學(xué)家乔治·居维叶（Georges Cuvier）指出，名為(wèi)“水蚤”（daphnia）的浮游生物(wù)每天在同一片浅淡水湖(hú)中消失又(yòu)重现，昼夜循环。之后，第二次世界大战期间，人们发现了“深海散射层”（deep scattering layer）：海洋中的一片區(qū)域意外偏转了海军声纳的声脉冲，而且每天晚上会神秘消失，如同幽灵海床一般。 

美國(guó)斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）的科(kē)學(xué)家马丁·强森（Martin Johnson）提出了一个解释：深海散射层可(kě)能(néng)是向上迁移至海洋表面的海洋动物(wù)。1945 年 6 月，他(tā)在美國(guó)加利福尼亚州洛马角（Point Loma, California）附近的水域中检验了自己的想法。在 14 次捕捞过程中，他(tā)抓到了浮游生物(wù)、水母以及各种各样的甲壳类动物(wù)，证明了会动的深海散射层由夜间迁移的鲜活生物(wù)组成。

自此之后，科(kē)學(xué)家在自己观察的各类水體(tǐ)中都发现了这一有(yǒu)规律的迁移现象。无论是海洋、淡水，或者半咸水海岸，“这种情况普遍存在于各个海洋栖息地。”班达拉解释道，“从热带到极地，在各种地理(lǐ)位置上都相当普遍，而且也常见于各个生物(wù)分(fēn)类群，从微小(xiǎo)的浮游动物(wù)或浮游植物(wù)，到大型鲸和鲨鱼。” 

尽管海洋生物(wù)夜间移动的现象无处不在，但谜题仍未解开。研究表明，光線(xiàn)变化促使生物(wù)夜间“通勤”，但却不能(néng)解释生活在地球极地附近水域的动物(wù)如何知道什么时候该迁移，因為(wèi)极地每年有(yǒu)好几个月不是极昼就是极夜。如今，研究人员致力于理(lǐ)解其中缘由，同时确定各种生物(wù)何时开始这趟旅行，以及為(wèi)什么有(yǒu)些生物(wù)完全不迁移。

由于规模巨大，理(lǐ)解不同生物(wù)在垂直移动中的细微差异非常重要，科(kē)學(xué)家讲道，因為(wèi)昼夜垂直迁移相当于一个巨型传送带，将海洋表面的颗粒碳向下传输至深海。若非如此，这些碳要么滞留海洋表面，要么重返大气层。考虑到生物(wù)垂直移动的规模之大，碳传送的影响也是难以估量的。