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近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員詹海剛和副研究員何慶友團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)組織研究員Ming Feng，在海洋熱浪期間全球東邊界上升流系統(tǒng)浮游植物變化研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Reduced and smaller phytoplankton during marine heatwaves in eastern boundary upwelling systems為題，發(fā)表在《通訊-地球與環(huán)境》（Communications Earth & Environment）上。東邊界上升流系統(tǒng)包括加利福尼亞流、加那利流、洪堡洋流和本格拉流。受信風(fēng)驅(qū)動的強(qiáng)烈上升流將富含營養(yǎng)物質(zhì)的底層海水輸送到真光層，成為全球初級生產(chǎn)力和漁業(yè)資源最豐富的海域之一。研究估算，這些流系占不到2%的海表面積，卻貢獻(xiàn)了全球7%的初級生產(chǎn)力和20%的漁獲量。通常，東邊界上升流系統(tǒng)被認(rèn)為是全球變暖的“庇護(hù)所”，但海表溫度卻不像其他海域一樣呈現(xiàn)長期上升趨勢。過去幾十年，這些區(qū)域海洋熱浪發(fā)生頻率頻繁增加。目前，鮮有關(guān)于熱浪影響下東邊界上升流區(qū)浮游植物尤其是浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化的研究。該團(tuán)隊(duì)通過分析近20多年的衛(wèi)星遙感資料和數(shù)值模擬產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海洋熱浪發(fā)生時，東邊界上升流系統(tǒng)浮游植物生物量減少約一半，浮游植物群落結(jié)構(gòu)朝更小粒徑轉(zhuǎn)變，主要表現(xiàn)為微微型浮游植物增加和小型浮游植物減少。這種群落結(jié)構(gòu)變化與海洋熱浪強(qiáng)度和持續(xù)時間呈正相關(guān)關(guān)系。在熱浪期間，海洋上空異常極向風(fēng)場減弱了這些區(qū)域上升流強(qiáng)度，抑制了營養(yǎng)鹽的垂向輸運(yùn)。而營養(yǎng)鹽補(bǔ)給減少和沉降速率降低皆利于擴(kuò)大微微型粒級浮游植物生存競爭優(yōu)勢，推動熱浪期間東邊界上升流系統(tǒng)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的小型化。通常，營養(yǎng)鹽充裕的上升流區(qū)浮游植物以中大粒徑為主，而在某些極端熱浪事件中上升流區(qū)的群落結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)變?yōu)樾×礁∮沃参镒鳛橹鲗?dǎo)。值得注意的是，這種現(xiàn)象在加利福尼亞流區(qū)尤為顯著。在該海區(qū)，約一半的海洋熱浪伴隨著以中大粒徑浮游植物為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕×礁∮沃参餅橹鲗?dǎo)。這些轉(zhuǎn)變能夠通過營養(yǎng)傳遞和放大效應(yīng)，使魚類數(shù)量減少與體型變小。上述研究可以為東邊界上升流系統(tǒng)的漁業(yè)資源開發(fā)與風(fēng)險管理提供科學(xué)參考。同時，鑒于不同粒徑浮游植物固碳效率的差異性，這一研究有助于評估和預(yù)測海洋熱浪對全球碳循環(huán)的擾動。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會會員項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金等的支持。論文鏈接