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)輸入對長江口鄰近海域赤潮影響研究方面取得新認(rèn)識，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)鹽的來源對赤潮形成機理的認(rèn)識具有重要科學(xué)意義和實用價值。長江徑流、臺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，但它們的相對貢獻及對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)重阻礙了對該區(qū)赤潮發(fā)生機理的認(rèn)識及準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)報。
該團隊研究發(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；盡管臺灣海峽的臺灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽對該海域赤潮的貢獻很小，但其也可作為該海域甲藻赤潮的一個種源區(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)測預(yù)報提供了新思路，同時也為甲藻非局地孢囊的尋找提供了目標(biāo)海域。
研究團隊通過構(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，同時大洋次表層黑潮輸入營養(yǎng)鹽對其有重要調(diào)制作用，而臺灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽幾乎無貢獻。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南部海域甲藻及葉綠素高值區(qū)具有決定性的貢獻，長江徑流及臺灣暖流輸入的營養(yǎng)鹽貢獻很小。同時，團隊首次將伴隨模式與物理-生態(tài)耦合模式有機結(jié)合，模擬研究發(fā)現(xiàn)，春季臺灣海峽和臺灣以東海域是長江口鄰近海域甲藻赤潮的兩個非局地種群源區(qū)，兩個非局地源區(qū)初始細(xì)胞出現(xiàn)的時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，長江口鄰近海域的甲藻生物量隨臺灣海峽初始種群密度的減少顯著減少，而臺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)鹽對長江口鄰近海域赤潮的貢獻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，提升了對長江口鄰近海域赤潮暴發(fā)機制的認(rèn)識，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)科技專項等項目資助。
文章信息及鏈接如下:
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.
