本研究由臺大海洋所碩士生羅翌瑄與謝志豪教授，以及漁業科學研究所鄭琬萱博士主導，揭示了颱風瑪莉亞 (Typhoon Maria) 如何在極短時間內改變東海南部不同水深的海洋浮游細菌 (Marine bacterioplankton) 群聚結構與生態功能。研究團隊透過在颱風侵襲前後一週內進行實地採樣，首次觀測到開放海域細菌群聚對颱風擾動的即時反應。此研究成果已於2026年5月24日發表於地科領域頂尖期刊《Journal of Geophysical Research: Oceans》。
在全球氣候變遷的影響下，預期颱風發生的頻率與強度將持續增加，而釐清颱風如何對海洋生地化循環的影響變得愈加重要。其中，浮游細菌對颱風的反應特別值得關注，因為這些微生物不僅主導海洋裡的有機物分解，同時也驅動海水中的營養鹽再生，並促進能量向高營養階層傳遞。然而，過去研究中雖有探究颱風對沿岸海域浮游細菌的影響，對於開放海域細菌群聚如何回應颱風擾動，仍缺乏深入了解。這項研究成果影響深遠，因為在開放海域中，颱風造成的物理效應會隨水深而顯著改變，進而可能導致水體中微生物群聚在不同深度呈現分層式反應。然而，因颱風的生成及路徑具有高度不確定性，研究人員難以規劃研究船航次進行實地採樣，使得開放海域浮游細菌的垂直動態至今仍鮮少被探討。
為了瞭解此機制，研究團隊利用2018年7月強颱瑪莉亞橫越東海南部 (7/10-7/11) 的難得機會，分別在颱風通過前 (7/ 6 – 7/8) 與通過後 (7/ 13 – 7/16) 的一週內，於八個測站、四個不同水層進行高解析度的實地採樣。結果顯示，颱風所引發的強烈垂直混合大幅改變了水體結構，將深層低溫且富含高營養鹽的海水帶至表層，導致海水溫度明顯下降，同時導致營養鹽濃度、葉綠素a濃度及初級生產力 (Primary production) 顯著增加。營養鹽的增加則進一步促進微生物代謝活性，反應在細菌生產力(Bacterial production) 與呼吸率 (Bacterial respiration) 的顯著提升。而浮游細菌代謝活性增強的同時，也伴隨偏好高營養環境、成長速度較快的細菌類群 (Copiotrophic taxa) 如Alteromonadaceae與Rhodobacteraceae等增加; 反之，偏好低營養環境的寡營養類群 (Oligotrophic lineages) 例如SAR11等則相對下降。
這些微生物反應具有明顯的水深區別。營養鹽的增加在上層水體更為顯著，不同水深所增加的優勢菌群也有所不同，而驅動細菌群聚重組的環境因子亦隨深度改變。此外，颱風也降低了整個水體 (water column) 中的垂直β多樣性（vertical β-diversity），代表不同深度間的細菌群聚在颱風後變得更加相似。此種「均質化效應」在水深差距較大的水層間尤為明顯，顯示颱風所造成的垂直混合削弱了原本由水層分層所形成的生態棲位界線，促進不同深度間的菌群交換，最終提升了更大垂直尺度下的群聚同質性。 整體而言，本研究提供了罕見且珍貴的實地採樣證據，證明颱風能在極短時間內迅速重塑開放海域的微生物生態系。此研究結果突顯極端氣候事件如何以複雜且多面向的方式改變微生物群聚結構與生態功能，並為未來氣候變遷下颱風活動增加可能如何影響海洋微生物與海洋生地化循環，提供新的重要見解。
延伸閱讀：Lo, Y.-H., Lai, C.-C., Chen, T.-Y., Yeh, Y.-C., Shiah, F.-K., Cheng, W.-H., & Hsieh, C.-h. (2026). Typhoon-induced vertical mixing rapidly reshapes bacterioplankton communities across ocean depths. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2025JC023738. https://doi.org/10.1029/2025JC023738
