中國科學院南海海洋研究所研究員陳更新團隊在國家自然科學基金等項目的資助下，利用長達17年的全球Biogeochemical-Argo（BGC-Argo）浮標觀測數據，研究揭示了海洋熱浪對全球浮游植物垂直分布結構的影響。相關成果近日發表于《通訊-地球與環境》（Communications Earth & Environment）。
論文第一作者、中國科學院南海海洋研究所博士研究生馬雪瑩表示，隨著全球變暖的持續加劇，過去幾十年來，海洋熱浪的發生頻率顯著上升，持續時間也不斷延長，給海洋生態系統帶來了嚴重威脅。
浮游植物作為海洋的初級生產者，支撐著整個海洋食物網，并在全球碳循環中發揮著關鍵作用，主要分布于海洋上層200米以內的水體。然而，既有研究多集中于浮游植物在近表層對海洋熱浪的響應，難以反映其在水體內部的垂直結構變化。因此，關于海洋熱浪如何影響浮游植物垂直分布的機制，我們仍缺乏系統性的理解。
該研究結合BGC-Argo浮標的生物地球化學及物理參數的垂直剖面數據，首次在全球尺度上識別并總結了浮游植物對海洋熱浪的四種典型垂向響應類型。這些垂直響應類型在時間和空間尺度上均表現出顯著差異，具體可分為以下四類：增強型：上層水體葉綠素a濃度顯著上升，主要分布于高緯度海域；減弱型：上層水體葉綠素a濃度明顯下降，主要出現在熱帶與副熱帶海域；次表層反轉型-NP：表層葉綠素a濃度下降，次表層濃度升高，在赤道印度洋尤為顯著；次表層反轉型-PN：表層濃度升高，次表層濃度降低，在赤道大西洋最為常見。
進一步研究表明，海洋熱浪的發生顯著促進了次表層葉綠素最大值層的形成與發展，顯著影響了其深度位置與強度變化。通過對典型極端海洋熱浪事件的深入分析，研究進一步揭示了海洋熱浪的垂向結構通過改變不同深度的光照、溫度與營養鹽環境，進而影響浮游植物的垂直分布格局與空間重分布過程。
該研究首次在全球尺度上提供了海洋熱浪期間全球浮游植物垂直分布結構變化的直接觀測證據，識別出四種主要的垂直響應結構，豐富了我們對浮游植物應對海洋極端氣候事件行為的認知，為未來海洋生態系統響應氣候變化的預測提供了觀測基礎與理論支持。（來源：中國科學報 朱漢斌）
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02718-y
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