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                厦门大学海洋々与地球学院

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                南海长时间序列站观测取得新◤进展
                COE COE 2020/9/20 70 返回上页

                近日,《海洋学进展》Progress in Oceanography)在线刊登了我院周宽波博士为第一作者, 戴民汉院士为通讯作者,题为Impact of physical and biogeochemical forcing on particle export in the South China Sea的最新研究成果。该研究通过对位于南海北部的时间序列站-东南亚时间序列站 (South-East Asian Time-series Study (SEATS,116oE, 18oN)) 颗粒物质输出通量的长时续观测 (2004-2014),探寻控制其量级的主要物理与生物地球化』学驱动因子,并为未来准确模拟颗粒物通量的时续变化提供了新的建议。

                采用欧拉观测方式的ω 长时间序列观测站是研究海洋物理与生物地球化学的主要手段之一,近期研究表明,若要区分人为和自然因素对海洋∮生产力的○影响,长时间序列观测是必须的,比如在温带海洋需要至少40年的时间尺度。时间序列站能够帮助〗我们理解海洋碳循环以及相关生源要素循环在季节、年际甚至更长时间尺度上的变化,并探寻在物理、化学以及生态系统尺度上的主控因子。目前世界上正在运行的时间序列站主要为夏威夷时间序列站 (A Long-term Oligotrophic Habitat Assessment, ALOHA) 和百慕大时间序列站 (Bermuda Atlantic Time-series Study, BATS),两者均位于贫营养的开阔大洋。而SEATS站是迄今为止仍在运行的少数几个位于陆架边缘海的时间序列站。该站位由台湾海洋学家发起,是当时首个位于陆架边缘海的时间序列站。2008年后由海峡两岸合作并共同维护。

                该研∏究更新了2004-2014十年间的各物理与生物地球化学参数,如温度,盐度,营养盐,颗粒有机碳和叶绿素等 (如图1),并运用放射性同位素234Th作为示踪手段,对颗粒物质的输出通量进行↙了时续观测。

                图1 南海SEATS站2004-2014年间,上层温度、盐度、磷酸盐、叶绿素、颗粒态234Th、以及颗粒有机碳的时续变化

                该↑研究发现,混合层▲的动态变化是控制输出通量的主要物理因子,中尺度涡旋以及黑潮入侵也对其有所影响。从生物地球化学角度观之,输出通量主要受生物量大小控制,而浮游植物群落结构亦能够起到微调作用。比如,在相同生物量的情况下,硅藻占比越大,输出通量越大 (如图1所示)。

                图2 控制上层输出通量的主要生物地球化学因子的概念图 (LBHD: 低生物量高硅藻比例; HBHD: 高生物量低硅藻丰度; HE: 高输出通量; LE: 低输出通量)

                该研究最后将∮观测的输出通量与模型的结果进行比对,发现模型能较◥好模拟输出混合层的颗粒物通量,而对于100 m界面的输出通量则不能取得较好的结果。主要原因是现有模型均基于表层遥感叶绿素,并未考虑次表层的变化。因此,未来准确模▓拟输出通量的关键是次表层叶绿素的变化。

                该工作对我院开展边缘海时间序列站观测具有重』要意义,未来※将继续SEATS时间序列站观测,并为其成为世界知名陆架边缘海时间序列站而∏努力。

                该工作得到了国家自然科学基金重大研究计划(91328202)、重点项目(41730533)以及科技部重大科学研究计划(2015CB954000)的资助。路易斯安那州立大学Kanchan Maiti教授,中国科学院南海海洋研究所修鹏研究员、自然资源部第三海洋研究所王≡磊副研究员、我院陈蔚芳博士、陈君慧工程师、洪清泉博士、马轶凡博士▲生、谢聿原博士为该研究共同作者。

                 

                论文来源:Zhou, K.B., Dai, M.H.*, Maiti, K., Chen, W.F., Chen, J.H., Hong, Q.Q., Ma, Y.F., Xiu, P., Wang, L., and Xie, Y.Y., (2020). Impact of physical and biogeochemical forcing on particle export in the South China Sea, Progress in Oceanography, 187, 102403.

                 

                论文链接: