沿着海岸200英里长的弯曲区域，从浮游植物到鲸鱼，都有生命爆发。在外海，这种活动相对减少。了解沿岸水是如何被转移到离岸区域并滋养开阔大洋，这是海洋科学家长期以来的目标。
有几种机制可以有效地将水转移到离岸区域，风作用海洋环流的运动路径，而海洋环流会和带有海岬和海底堤岸的沿岸地形相互作用，将营养物质和碳物质输送到外海。另外，北美洲西海岸的加利福尼亚洋流系统中会有上升流过程，即深层冷海水会沿着海岸上升到地表，在该地区的特征是洋流向南移动。当这个海洋湍流向南流动并发生上升流时，形成了直径50~150英里的旋转水团，称为漩涡。半径约为100 km的中尺度涡旋是全球大洋一种普遍存在的特征，它影响着海洋物理和生物地球化学性质的水平和垂直分布。这些漩涡大多是非线性的，这意味着理论上涡旋在形成过程中可以捕获水包，并具有相关性质。然后，涡旋可能将被困的水体或者物质在海洋中传输数百公里。模拟研究表明，这些中尺度涡旋可以将富营养物质的深层海水沿着海岸捕获并输送到离岸区域。然而，在以前的观察研究中，并没有系统地量化这一过程。
本文研究中，利用卫星获得的颗粒有机碳测量数据作为沿岸水的示踪剂，显示出位于离岸区域的涡旋，这些涡旋是由沿岸产生的，并且其内部的碳浓度要高于离岸区域相同振幅的漩涡产生的碳浓度。观测结果证实，涡旋实际上是在捕获和输送近海水体向离岸区域运动，当涡旋延伸到距海岸1000公里的地方，会导致该离岸区域颗粒物有机碳的聚集。当漩涡形成时，它们会在内部捕获大量的海水，并向离岸方向移动。另外，涡旋会增加生物活性，因为它们滋养整个离岸区域的食物链。
本文的研究结果，作为第一个大规模的观测证据，证明了中尺度涡旋正在加州海洋环流系统中重新分配碳和其他物质。另外，该研究结果有助于科研群体更好地了解海洋涡旋的作用及其对生物地球化学过程的影响。上升流在大洋沿岸系统的生物生产力中起着重要作用，了解推动近海海水运输的机制非常重要，因为它们将生物地球化学特征传播到海洋的大面积区域。
（郭亚茹 编译，於维樱 审校）
