《Science:南大洋浮游植物铁胁迫增加的多年代际趋势研究》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-03-06
  • 净初级生产(Net primary production,NPP)是南大洋生物碳输出的主要贡献者,并支持丰富的海洋生态系统,受季节性光照变化和必需微量营养素铁(Fe)供应不足的限制。现有的研究在理解南大洋铁供应机制和生物地球化学循环过程的范围方面取得了实质性进展。南大洋碳气候观测站(Southern Ocean Carbon-Climate Observatory, CSIR)的科学家根据生物地球化学Argo(BGC-Argo)浮标和船基平台收集的历史原位数据集,展示了1996年至2022年间浮游植物光生理学的多年代记录。他们发现,由于铁应力增加,辐照度归一化非光化学淬灭存在显着的多年代际趋势,同时伴随着区域净初级生产的下降。并认为辐照度归一化应用于配备适当的平台,以多维度和多时间尺度反映气候变化综合响应,并有助于为地球系统模型气候研究提供约束条件。(熊萍 编译)

  • 原文来源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl5237
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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2019-02-18
    • “海洋酸化对北太平洋东部浮游植物铁供应的影响”是美国缅因大学、华盛顿大学和南佛罗里达大学一项为期三年的重点研究项目,由国家科学基金会合作研究基金提供超954,000美元的资助。UMaine海洋科学学院教授Mark Wells将与西部大学的Charles Trick和南佛罗里达大学的Kristen Buck合作领导该项目。加入他们还有长崎大学的Shigenobu Takeda,以及来自四所大学的研究生和本科生。 海洋酸化是由化石燃料燃烧产生的大气二氧化碳增加而引起的。二氧化碳从大气中溶解到海洋表面并与海水反应形成酸,导致海水pH值降低。这种酸化已经可以测量,但到本世纪末将会加强。 海洋酸化的后果之一便是海洋浮游植物的铁供应变化,这些支持海洋食物网海洋草占海洋生物量的一半以上。与人类一样,浮游植物需要铁来生长,但溶解在海水中的大部分铁与有机分子结合,从而限制了浮游植物获取它的能力。全球海洋中的大部分生物生产受到这种铁供应的限制,海洋酸化是否会导致海洋生产力下降尚不确定。 科学团队将在2020年进行一次重大的研究巡航,横切华盛顿州沿海水域、北太平洋副热带环流北缘以及东北亚北极太平洋。研究人员将收集地表水样本,将海水pH值调整到本世纪末预测的水平,并测量浮游植物在高光和低光水平下的反应,这是改变浮游植物铁需求的一个因素。 该研究的目标是开发用于量化当前和未来海洋酸化条件下铁可用性的方法,并更多地了解海洋酸化引起的铁化学变化,及其对浮游植物的生产力和群落组成的影响。研究人员表示,这将影响海洋食物网和渔业生产力。 随着细胞从海洋表面生长、死亡和下沉,浮游植物的生长也促进了从大气到深海的碳转移,这一过程已从大气中去除了约三分之一的人类释放二氧化碳。但有限的铁供应限制了海洋大部分区域的二氧化碳清除,包括亚北极太平洋。铁的可用性变化将对未来几十年内从大气中排出二氧化碳的速度产生重要影响。 研究人员指出,“了解海洋酸化对铁循环的影响,以及它们在下个世纪气候变化大环境下对海洋系统的影响,这是全球生物地球化学模型中的一个关键未知环节。” (於维樱 编译)
  • 《浮游植物对大气与海洋驱动热浪的不同响应》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2023-07-11
    • 2023年6月11日,中国科学院南海海洋研究所研究员詹海刚团队在海洋热浪影响浮游植物方面取得新进展,他们研究揭示浮游植物对大气与海洋驱动热浪的不同响应。相关研究论文以“Shifting responses of phytoplankton to atmospheric and oceanic forcing in a prolonged marine heatwave”为题发表于《湖沼与海洋》。 该研究基于卫星遥感和Argo数据,发现发生在2015至2016年间热带东南印度洋的一个长热浪事件中,尽管表层海水表现出一致性增温信号,卫星观测的浮游植物响应却出现显著差异。在热浪的前半阶段(阶段1),海表叶绿素浓度和浮游植物生物量略微增加,整体的浮游植物粒径结构基本不变;然而在热浪的后半阶段(阶段2),叶绿素浓度和浮游植物生物量显著下降,且整体的群落结构朝更小粒径浮游植物转变。 浮游植物的不同响应主要受海洋热浪的不同物理驱动因素调控。阶段1海表增温主要受大气因素主导,此阶段混合层变浅,近表层水体层结增强,但同时也存在上升开尔文波,这些因素使得该阶段混合层内总体营养盐变化不大,因而叶绿素和生物量等变动不大。阶段2海洋热浪则主要受海洋过程(下沉开尔文波)主导,此阶段海洋波动大大减弱了该海域的季节性上升流,导致混合层内营养盐显著减少,造成叶绿素浓度和生物量的下降,进而扩大小粒径浮游植物的生长优势。进一步对该海域1998至2020期间所有热浪事件进行统计分析,结果表明由大气主导的海洋热浪倾向于增加该海域浮游植物叶绿素浓度和生物量,而海洋过程主导的热浪则相反,与2015/2016的长热浪事件基本一致。 上述结果表明,即使在同一个海洋热浪事件中,因为主要驱动因素的变化,浮游植物响应也可能会发生显著转变。由于表层变暖信号的连续性,这种转变很容易被忽视。因此,在综合评估海洋热浪对浮游植物的影响时,必须关注整个事件中驱动机制的变化。特别是在全球变暖背景下,海洋热浪的发生频次将增加,持续时间将变长,对海洋热浪物理机制进行厘清和分类显得更有必要。 编译来源:https://www.cas.cn/cm/202306/t20230619_4898016.shtml