2021年黃海浮游植物春季水華遙感圖。(圖片由受訪者提供)
浮游植物有“海洋牧草”之稱,海洋中浮游植物春季的生長規(guī)模決定了漁獲物的多少。近日,華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點實驗室劉東艷研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),海洋鋒面、湍動能與大氣強(qiáng)迫共同影響浮游植物春季生長高峰的暴發(fā)時間與規(guī)模,并由此提出預(yù)測機(jī)制。
“具體來看,海洋鋒面松弛得越早且持續(xù)時間越長,湍動能越低,越有利于營造適合的光照與營養(yǎng)鹽環(huán)境,促進(jìn)浮游植物快速生長。”劉東艷介紹,團(tuán)隊通過分析黃海2003年至2020年的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和3次海洋鋒面觀測數(shù)據(jù),建立起浮游植物春季生長高峰與海洋鋒面、湍動能之間的時空變化關(guān)系。
海洋鋒面是指不同性質(zhì)的水團(tuán)相遇后形成的狹窄交界面,例如高鹽水團(tuán)與低鹽水團(tuán)的相遇。據(jù)劉東艷介紹,受黃海暖流入侵的影響,山東半島沿岸鋒面一般從每年11月起形成,鋒面強(qiáng)度隨著冬季天氣變冷不斷增加,如同形成了一面垂直的“水墻”。而到了春天,黃海暖流減弱,鋒面逐漸松弛下來,“水墻”開始傾斜,加速近岸營養(yǎng)鹽輸送入海。
與此同時,湍動能在春季逐漸降低,意味著水體穩(wěn)定度增加。“我國近岸河流攜帶泥沙入海,較高的湍動能可以通過混合作用增加水體混濁度,導(dǎo)致水體中的光線變?nèi)酢?/span>”劉東艷說,“與之相反,當(dāng)湍動能為零時,混合作用降低,水體穩(wěn)定度高,上層浮游植物可以獲取更多的光,進(jìn)行光合作用。”
研究成果已發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《水研究》上,該機(jī)制對利用海洋生態(tài)動力學(xué)模式模擬和預(yù)測浮游植物春季生長特征具有重要參考價值。