《气候事件对浮游植物群落影响方面取得新进展》

  • 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:2023-10-07
  • 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室(LMB)在浮游植物群落对气候事件对响应取得新进展。相关研究成果“Phytoplankton Communities Miniaturization Driven by Extreme Weather in Subtropical Estuary under Climate Changes”近日发表在Water Research上。

    全球变暖和富营养化导致河口浮游植物群落结构趋向于小型化。然而,气候事件如强降雨和寒潮对河口浮游植物群落及粒径的影响还不清楚。该成果通过对珠江口四个季节现场观测和历史资料的整合对比分析,发现夏秋季节强降雨导致径流输入营养盐增加,浑浊度升高,河口上游形成的低光和高营养盐环境有利于Pico级绿藻Ostreococcus tauri大量繁殖而相对丰度增加,且远高于历史研究结果。而冬季超强寒潮引起短期的快速降温,叠加低光照条件,有利于混合营养的Pico级隐藻类群 Teleaulax取得竞争优势,这一结果改变了珠江口超微型浮游植物分布模式的传统认知:即pico级的浮游植物丰度的占比在河口下游通常高于河口中上游。通过对隐藻Teleaulax gracilis和Teleaulax acuta在全球分布的统计分析,发现该隐藻种类主要分布在高纬度区域,且与温度显著负相关,进一步证明了珠江口Teleaulax类群的高丰度受冷事件驱动,该混养Pico级藻类相对丰度增加可能降低对大气二氧化碳的吸收效率,增加对溶解有机质的利用。该研究结果不仅说明在气候变化背景下,亚热带河口浮游植物群落的小型化与气候事件密切相关,同时对亚热带河口碳汇格局产生重要影响。另外,该研究成果也为气候事件对海洋生态系统的结构和功能的影响提供了科学证据。

    该论文的第一作者为2023届博士毕业生丁翔,研究员谭烨辉为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(Grant no. 31971432,Grant no. 42090042 )和广东省南方海洋科学与工程实验室(No. GML2019ZD0405)等项目的资助。

    文章链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120588

  • 原文来源:http://www.scsio.cas.cn/news/kydt/202309/t20230918_6882903.html
相关报告
  • 《气候变化对浮游植物群落影响方面取得新进展》

    • 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:2022-02-25
    • 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员谭烨辉团队在研究气候变化对浮游植物群落影响方面取得新进展。相关研究成果“Phytoplankton Community Patterns in the Northeastern South China Sea: Implications of intensified Kuroshio intrusion during the 2015/16 El Nino”近日发表在Journal of Geophysical Research: Oceans(《地球物理研究学杂志-海洋》)上。 黑潮入侵南海强度具有季节和年际变化等特征,但气候事件驱动的黑潮入侵南海东北部强度及其对浮游植物群落的影响还不清楚。该成果通过现场观测和遥感分析,发现南海东北部浮游植物群落的季节变化与黑潮入侵强度密切相关。 El Nino夏季黑潮入侵加强引发了更高的固氮蓝藻-束毛藻Trichodesmium erythraum的丰度,显著降低了浮游植物网络稳定性,揭示了2015/16El Nino事件期间黑潮入侵加强,通过平流输送携带束毛藻,以及影响温度、混合层深度以及营养盐浓度,进而影响南海东北部浮游植物群落结构的机制,研究成果为气候变化对海洋生态系统的影响提供了科学证据。 该研究得到了国家自然科学基金(Grant no. 42090042, 31971432, and 41806198)和广东省南方海洋科学与工程实验室(No. GML2019ZD0405)项目等的资助。 相关论文信息:Ding, X., Liu, J., Zhang, H., Ke, Z., Li, J., Liu, W., et al. (2022). Phytoplankton community patterns in the northeastern South China Sea: Implications of intensified Kuroshio intrusion during the 2015/16 El Nino. Journal of Geophysical Research: Oceans, 127, e2021JC017998. https://doi.org/10.1029/2021JC017998
  • 《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