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这是一个谜题：一个孩子在游泳池的浅水区小便，然后游到深水区。你应该避开哪一端？传统观点认为，深水区是安全的（直到游泳池的正常循环将受污染的水混合到整个泳池）。但根据新的研究——以及更著名的查尔斯·达尔文的孙子查尔斯·达尔文的旧观察——明智的做法是避开孩子穿过水域的大部分路径。
这种被称为诱导漂移的力在海洋中也存在。在过去的几个世纪里，人们认为海水的运动是太阳和月亮的潮汐力、地球自转和天气，以及鱼类摆动尾巴的结果，威廉·杜瓦尔指出，他是佛罗里达州立大学塔拉哈西分校的物理海洋学教授。事实证明，那些早期的思想家可能不像许多当代科学家所认为的那样离谱。
根据明天将在自然杂志上发表的一篇论文，由数十亿游泳生物（尤其是小型甲壳类动物）引起的诱导漂移，可能是一种与潮汐和风相当的力量，可以混合海水。（大众科学是自然出版集团的一部分。）
在游泳池中，混合可能不是那么必要——甚至不受欢迎——但在开阔的海洋中，混合是将营养物质在各层之间移动并维持保持洋流流动的温度平衡的重要方式。
这个想法并不新鲜：杜瓦尔是伴随观点文章的作者，他与人合著了2006年发表在海洋研究杂志上的一篇论文，该论文观察到大量磷虾群中水湍流增加，并提出这些生物微小的扑动可能会在大范围内搅动水域。“总的来说，浮游动物非常小，”杜瓦尔承认。“正因为如此，对于它们能够多有效地混合[各层]水存在一些合理的担忧。”
水的粘度——它的阻力——不会很快克服小型浮游动物引起的小量湍流吗？
实际上，这项新研究的作者，来自加州理工学院帕萨迪纳分校的卡卡尼·卡蒂亚和约翰·达比里已经表明，水的粘度远非阻碍运动，实际上增强了运动。达尔文观察到的原理是，一个固体物体，无论是汽车还是磷虾，在流体（分别是空气或水）中移动时，都会倾向于带走一些流体粒子——因此产生了诱导漂移的概念。并且随着流体变得更稠密并且更倾向于粘附在物体上，漂移量会增加。
简单来说，杜瓦尔解释说：“这些动物去游泳，它们会带走水。 看起来它们非常擅长这一点。”
为了他们的研究，卡蒂亚和达比里没有将他们的目光投向磷虾，而是投向小型水母，水母也可能成群结队地出现。他们通过观察注入水中的发光染料的轨迹[见下方视频]以及测量水母在其尾迹中产生的动能，来追踪单个水母在向上游动时如何携带水。
但为什么要满足于如此小的海洋居民呢？虽然人们可能会期望像鲸鱼这样的大型动物会对混合产生更大的个体影响，但航空学和生物工程学助理教授达比里解释说，在大型群体中旅行的较小生物——例如甲壳类动物和浮游动物——将具有更大的全球影响，因为它们分布广泛且数量众多。
然而，根据达尔文的理论，重要的不仅仅是临界质量，还有身体形状。达比里解释说，最快和最有效率的游泳者——那些光滑且呈子弹形的游泳者——是最无效的混合者，而较慢且更呈碟形的生物将拖动更多比例的水。
有多少水在流动？为了使其对混合目的具有重要意义，水需要被携带约一米。达比里指出，从观察和数值模拟来看，“我们预计流体被携带的距离至少在米级——如果不是数十米的话。”
卡蒂亚和达比里从他们的工作中推断，在大型群体中，这些生物可能具有更大的混合能力。例如，在一次大规模的磷虾迁徙中，“水将更难从缝隙中溜走”而不被带走，达比里说。
但是没有人能完全确定这种动态实际上是如何在世界海洋中发挥作用的，以及是否真的如此。“目前尚不清楚如何从那一步发展到全球模型，”杜瓦尔说。其他考虑因素包括生物的游泳方式将如何影响水的输送，以及这些动物的漂移的合力可能如何在多大程度上对全球海洋环流产生影响。如果事实证明它像一些人开始认为的那样是一个重要的组成部分，那么它将需要被纳入计算机气候模型。而那将是一项不小的任务，因为今天的模型还不够精细，无法包含学校级别的数据，更不用说单个动物的数据了——更不用说涉及未来可能出现的反馈循环的复杂性了。
“我们的论文提出的问题多于它回答的问题，”达比里承认。但是，他说，它正在揭示海洋中可能一直存在于我们眼皮底下——或者至少在我们的船体下的重要动态。