波浪和混合如何驅(qū)動沿海上升流系統(tǒng)

它們是世界海洋中生產(chǎn)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(fēng)導(dǎo)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(dǎo)浮游植物的生長，并為這些地區(qū)豐富的海洋生態(tài)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)。

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

“安哥拉附近上升流區(qū)域的生產(chǎn)力表現(xiàn)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(xué)研究室的學(xué)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(chǎn)力非常高，相應(yīng)地，也有大量的捕撈活動。”

海洋內(nèi)部的波浪對生產(chǎn)力起著至關(guān)重要的作用，導(dǎo)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(chǎn)生的，而是起源于赤道。在那里，季節(jié)性風(fēng)的波動產(chǎn)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(zhì)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(jié)合了水文學(xué)、氧氣、硝酸鹽和衛(wèi)星數(shù)據(jù)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(yù)測安哥拉附近生物生產(chǎn)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(tǒng)的驅(qū)動機制對于評估這一重要海洋生態(tài)系統(tǒng)未來可能發(fā)生的變化至關(guān)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(lǐng)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(xué)研究單位領(lǐng)導(dǎo)的七次研究航行提供了有關(guān)大陸架營養(yǎng)物混合和分布的大量數(shù)據(jù)。此外，自2013年以來，地下系泊裝置一直在收集各種參數(shù)的數(shù)據(jù)，例如海流速度、溫度、鹽度和氧氣。

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