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波浪和混合如何驅動沿海上升流系統

導讀 它們是世界海洋中生產力最高、生物多樣性最豐富的區(qū)域之一:大西洋和太平洋東部邊界的沿海上升流區(qū)域。在那里,赤道風導致近地表水遠離海岸...

它們是世界海洋中生產力最高、生物多樣性最豐富的區(qū)域之一:大西洋和太平洋東部邊界的沿海上升流區(qū)域。在那里,赤道風導致近地表水遠離海岸。這將寒冷、營養(yǎng)豐富的水從深處帶到地表,誘導浮游植物的生長,并為這些地區(qū)豐富的海洋生態(tài)系統提供基礎。

然而,在一些熱帶地區(qū),即使上升的有利風微弱,生產力也很高。一個國際研究小組現已調查驅動安哥拉海岸上升流的物理機制。他們發(fā)現,沿海困波和大陸架上增加的混合相結合控制了該系統的生產力。他們的研究結果發(fā)表在《科學進展》雜志上,可以幫助預測季節(jié)性生產力峰值的強度。

“安哥拉附近上升流區(qū)域的生產力表現出強烈的季節(jié)性波動,”通訊作者 Mareike Körner 博士說。GEOMAR 亥姆霍茲基爾海洋研究中心物理海洋學研究室的學生。“主要的上升流季節(jié)發(fā)生在南方冬季,即七月至九月。在此期間,安哥拉沿海水域的初級生產力非常高,相應地,也有大量的捕撈活動。”

海洋內部的波浪對生產力起著至關重要的作用,導致寒冷、營養(yǎng)豐富的海水在季節(jié)性時間尺度上上下移動。這些波浪不是在安哥拉海岸附近產生的,而是起源于赤道。在那里,季節(jié)性風的波動產生沿著赤道向東傳播的波浪。

一旦它們到達赤道大西洋的東部邊界,就會激發(fā)沿海困波,沿著非洲海岸向極地傳播。在途中,這些沿海困波將營養(yǎng)豐富的海水輸送到安哥拉大陸架。陸架上強烈的潮汐混合將營養(yǎng)物質帶到表面,從而引發(fā)浮游植物的繁殖。這些浮游生物的繁殖情況每年都會有所不同,具體取決于沿海滯波的強度和到達時間。

在他們的研究中,研究人員結合了水文學、氧氣、硝酸鹽和衛(wèi)星數據以及區(qū)域海洋模型。

科納說:“安哥拉附近的上升流是由赤道激發(fā)的波浪引起的,然后沿著非洲海岸傳播。這為預測安哥拉附近生物生產力峰值的強度和時間提供了可能。”

更好地了解西南非洲沿海上升流系統的驅動機制對于評估這一重要海洋生態(tài)系統未來可能發(fā)生的變化至關重要,例如氣候變化或其他人類影響的影響。

GEOMAR “大西洋上升流”是 GEOMAR 2030 戰(zhàn)略的一個研究重點。自2013年以來,GEOMAR一直在該領域開展研究,并與安哥拉同行建立了廣泛的合作。

由物理海洋學研究單位領導的七次研究航行提供了有關大陸架營養(yǎng)物混合和分布的大量數據。此外,自2013年以來,地下系泊裝置一直在收集各種參數的數據,例如海流速度、溫度、鹽度和氧氣。

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