海院科研动态(44)| 浮游植物粒级结构对台风的响应研究取得新进展

发布人:刘文慧

台风对上层海洋具有深远的影响,例如引发上升流、垂直混合和夹带,进而影响浮游植物的生长、分布、总量和粒级结构的变化。其中,浮游植物粒级结构是调节海洋食物网能量和碳通量的重要因子,对资源获取和初级生产具有重要意义,相关研究也比较多,但有关台风等极端海洋事件对浮游植物粒级结构的影响仍有待深入研究。

我院赵俊教授研究小组结合遥感、数值模拟和Argo(地转海洋学实时观测阵,Array for Real-time Geostrophic Oceanographic)剖面数据,研究了2018年南海北部浮游植物对连续台风“百里嘉”和“山竹”的响应(图1),评估了南海北部叶绿素a(Chl-a)遥感反演算法精度,实现了台风对浮游植物生物量及结构影响的准确量化。

研究结果发现,“百里嘉”台风可通过远程影响使研究区域的Chl-a浓度减少,而“山竹”则直接影响研究区域:“山竹”台风过后海表Chl-a浓度增加约63%(图2),且对不同粒级浮游植物的影响程度存在差异 ,陆架区浮游植物主导类型发生了短暂的转变(图3)。本研究也表明,遥感技术可作为准确评估台风引起的碳通量和初级生产力的变化以及未来潜在渔场预测的重要手段。

 

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图1 研究区域和台风路径

黑框内为Argo1周围1°´1°区域(ROI)。

 

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图2 台风不同时段引起的Chl-a浓度变化

(a)台风前后;(b-e) 台风过境期间

 

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图3 台风引起的Chl-a比例演变

小型浮游植物 (a1–a4)、微型浮游植物(b1–b4)和微微型浮游植物(c1–c4)

 

该研究成果发表在国际知名学术刊物《Science of The Total Environment》(C. Ma, J. Zhao, B. Ai, S. Sun, G. Zhang, W. Huang and G. Wang, "Assessing responses of phytoplankton to consecutive typhoons by combining Argo, remote sensing and numerical simulation data," in Science of The Total Environment, doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.148086)。我院博士生马春雷为论文第一作者,赵俊教授为通讯作者。

 

该研究得到南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队项目、广东省重点领域研发计划等项目的支持。

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721031570?via%3Dihub