近日，中科院海洋所尹寶樹課題組聯(lián)合澳大利亞聯(lián)邦工業(yè)組織海洋研究所海洋生態(tài)學(xué)專家Jim Greenwood以及中科院海洋所赤潮專家于仁成研究員，在大洋生源物質(zhì)輸入對(duì)長江口鄰近海域赤潮影響研究方面取得新認(rèn)識(shí)，研究成果以論文形式發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research-Biogeosciences。
長江口鄰近海域赤潮頻發(fā)，對(duì)生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)資源等造成巨大的影響。因此,弄清該區(qū)域營養(yǎng)鹽的來源對(duì)赤潮形成機(jī)理的認(rèn)識(shí)具有重要科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。長江徑流、臺(tái)灣暖流及黑潮是長江口鄰近海域營養(yǎng)鹽輸入的重要來源，但它們的相對(duì)貢獻(xiàn)及對(duì)赤潮形成的影響一直懸而未決，沒有明確答案。此外，長江口鄰近海域約60%的有害藻華由甲藻引起，但該海域甲藻赤潮的種群來源仍不清楚。這些重要科學(xué)問題嚴(yán)重阻礙了對(duì)該區(qū)赤潮發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。
該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，舟山群島以南和以北區(qū)域的赤潮受到不同來源營養(yǎng)鹽控制：北區(qū)赤潮主要受陸源輸入營養(yǎng)鹽控制，南區(qū)主要受大洋輸入營養(yǎng)鹽控制；黑潮不僅為長江口鄰近海域赤潮提供營養(yǎng)鹽，還能為該海域甲藻赤潮提供種源；盡管臺(tái)灣海峽的臺(tái)灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽對(duì)該海域赤潮的貢獻(xiàn)很小，但其也可作為該海域甲藻赤潮的一個(gè)種源區(qū)。這些新發(fā)現(xiàn)不僅為長江口鄰近海域赤潮營養(yǎng)鹽的來源及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供了新思路，同時(shí)也為甲藻非局地孢囊的尋找提供了目標(biāo)海域。
研究團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建適用于我國東海海域的物理-生態(tài)耦合模式，研究發(fā)現(xiàn)夏季舟山群島以北海域的赤潮主要由長江徑流輸入的營養(yǎng)鹽控制，同時(shí)大洋次表層黑潮輸入營養(yǎng)鹽對(duì)其有重要調(diào)制作用，而臺(tái)灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽幾乎無貢獻(xiàn)。舟山群島以南海域的赤潮主要由大洋次表層黑潮輸入的營養(yǎng)鹽控制，特別是其輸入的磷酸鹽對(duì)南部海域甲藻及葉綠素高值區(qū)具有決定性的貢獻(xiàn)，長江徑流及臺(tái)灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽貢獻(xiàn)很小。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)首次將伴隨模式與物理-生態(tài)耦合模式有機(jī)結(jié)合，模擬研究發(fā)現(xiàn)，春季臺(tái)灣海峽和臺(tái)灣以東海域是長江口鄰近海域甲藻赤潮的兩個(gè)非局地種群源區(qū)，兩個(gè)非局地源區(qū)初始細(xì)胞出現(xiàn)的時(shí)間顯著影響長江口鄰近海域甲藻的生物量及赤潮暴發(fā)范圍。同時(shí)，長江口鄰近海域的甲藻生物量隨臺(tái)灣海峽初始種群密度的減少顯著減少，而臺(tái)灣以東海域即使很小的甲藻初始種群密度也可能在長江口鄰近海域引起大規(guī)模甲藻赤潮的暴發(fā)。
不同來源的營養(yǎng)鹽對(duì)長江口鄰近海域赤潮的貢獻(xiàn)及該海域甲藻赤潮非局地種源的研究結(jié)果
研究結(jié)果揭示了大洋生源物質(zhì)對(duì)長江口鄰近海域赤潮發(fā)生起至關(guān)重要的作用，提升了對(duì)長江口鄰近海域赤潮暴發(fā)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，具有重要的科學(xué)意義。該耦合模式包含碳循環(huán)過程，在東海碳收支研究方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。論文第一作者為中科院海洋所在站博士后許靈靜,楊德周研究員、尹寶樹研究員為共同通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。
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Xu, L., Yang, D*., Yu, R., Feng, X., Gao, G., Cui, X., Bai, T., Yin, B*. (2021). Nonlocal population sources triggering dinoflagellate blooms in the Changjiang Estuary and adjacent seas: A modeling study. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126, e2021JG006424. https://doi.org/10.1029/2021JG006424.
Xu, L., Yang, D*., Greenwood, J., Feng, X., Gao, G., Qi, J., Cui, X., Yin, B*. (2020). Riverine and Oceanic Nutrients Govern Different Algal Bloom Domain Near the Changjiang Estuary in Summer. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 125(10): e2020JG005727.
