近日，中国科学院海洋研究所宋金明、袁华茂团队在阐明海水层化对西太平洋最小含氧带（OMZ）结构和垂直范围的影响方面取得新认识，对探析全球变暖背景下西太平洋生态环境变化具有重要意义，研究成果发表在国际学术期刊Marine Pollution Bulletin和Ecological Indicators上。
气候变暖背景下，海洋低氧问题日趋严重，对全球海洋可持续发展构成严重威胁。海洋低氧又分为近岸和大洋两个维度，其中OMZ是大洋低氧问题的重要代表。然而，作为OMZ的主要分布区和对气候变化最为敏感的区域之一，西太平洋一直缺乏对其结构的系统解析，也未见海水分层与OMZ结构和范围关系的探讨。
研究团队综合西太平洋多个航次的调查结果，在重点解析该区域温度、盐度、密度等海水性质参数的分层现象，明确OMZ的结构特征的基础上，探讨了海水分层对OMZ结构和垂直范围的影响。研究发现，西太平洋存在显著的“上部氧跃层-OMZ核心区-下部氧跃层” OMZ“三明治”结构。研究指出，温度、盐度、密度等的垂直跃变主要对OMZ的上部氧跃层产生影响，即其上边界受控于温跃层和密度跃层，下边界受控于高盐区。温跃层厚度与上部氧跃层的上边界呈极显著负相关，温跃层梯度与上部氧跃层梯度呈极显著正相关，表明温度的升高加剧了海水的分层，不仅使氧跃层变浅，也增加了溶解氧分层的强度，从而促进了OMZ的扩张。在西太平洋溶解氧浓度整体较高，传统阈值法难以准确界定OMZ范围的背景下，研究基于海水性质参数的跃变、水团与溶解氧的关系，重新定义了该区域的OMZ位于高盐区下边界与1000米水层之间溶解氧浓度较低的水层，并与上下层水体间存在显著的溶解氧跃层。
研究系统剖析了西太平洋的OMZ的结构特征和受控因素，首次明确了温度、盐度、密度等海水性质参数的分层主要控制OMZ上部的氧跃层的深度，进而对其垂直范围产生影响。不仅为全球变暖加剧西太平洋OMZ的扩张提供了有力证据，而且为界定该区域OMZ的范围提供了一种新的思路和方法，推动西太平洋OMZ的研究从现象观测进入过程解析的新阶段。
论文第一作者为中国科学院海洋研究所马骏助理研究员，通讯作者为宋金明研究员和李学刚研究员。研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、崂山实验室项目等的支持。
论文信息：
Ma, J., Li, X., Song, J., Wang, Q., Wen, L., Xu, K., Zhong, G., Dai, J., Xing, J., Tian, D., 2023. Relationship and stratification of multiple marine ecological indicators: A case study in the M2 seamount area of the Western Pacific Ocean. Ecological Indicators 146, 109804. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109804
Ma, J., Li, X., Song, J., Wen, L., Wang, Q., Xu, K., Dai, J., Zhong, G., 2023. The effects of seawater thermodynamic parameters on the oxygen minimum zone (OMZ) in the tropical western Pacific Ocean. Marine Pollution Bulletin 187, 114579. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.114579
