
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
亚得里亚海北部高浊度事件变异机制与驱动因素:基于长期原位数据的方法学研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Progress in Oceanography 3.8
编辑推荐:
本研究通过分析2012-2021年亚得里亚海西北部陆架区的长期原位观测数据,首次系统探究了波河三角洲及邻近海域高浊度事件(HTEs)的驱动机制。研究结合光学浊度、盐度、风浪等多参数阈值分析,揭示了河流输入(DR>2500 m3 s-1 )与风浪作用(Max Hs>1.5 m)分别主导不同区域HTEs形成的时空分异规律,为海岸带生态监测提供了创新性方法学框架。
在亚得里亚海北部这片被称为"欧洲沉积物陷阱"的特殊海域,波河每年携带着约1500万吨悬浮颗粒物(SPM)注入海洋,形成了独特的浑浊水体分布格局。这片平均深度不足50米的浅海陆架区,既是地中海生产力最高的水域之一,又面临着海岸侵蚀、富营养化等多重威胁。然而,长期以来科学家们对控制该区域浊度动态的关键驱动因素认知仍存在空白——卫星遥感受限于云层覆盖和时间分辨率,传统船基采样难以捕捉短时剧烈变化,而欧盟海洋战略框架指令(MSFD)却将浊度列为强制性监测指标。
针对这一科学难题,意大利国家研究委员会海洋科学研究所(ISMAR-CNR)的Francesco Riminucci团队首次整合了2012-2021年间"波河三角洲与罗马涅海岸"长期生态研究站(LTER-Italy)的多平台观测数据。通过分析E1浮标和S1-GB塔架获取的高频光学浊度(NTU)、盐度(PSU)数据,结合ARPAE管理的Nausicaa浮标波浪参数,研究人员建立了基于物理参数阈值的高浊度事件(HTEs)识别体系。这项发表在《Progress in Oceanography》的研究不仅揭示了不同海岸段浊度驱动的空间分异规律,更创新性地提出了适用于海岸带管理的浊度事件量化方法。
关键技术方法包括:1) 利用固定观测系统(E1浮标、S1-GB塔架)获取小时分辨率的光学浊度(Seapoint传感器)和盐度数据;2) 整合区域水文气象数据(风速WS、波高Hs、Po河流量DR);3) 采用阈值分析法定义HTEs事件(NTU>10);4) 通过参数相关性识别主导驱动因子。
区域风浪机制
部分显示:2012-2018年数据显示,波河三角洲主要受Bora风(东北向)和Sirocco风(东南向)调控,前者引发强混合事件(WS>10 m s-1
),后者则与风暴潮密切相关。值得注意的是,S1站86.5%的风速数据完整率保证了分析的可靠性。
HTEs驱动阈值界定
部分发现:研究团队通过Max Hs(最大波高)、Max WS(最大风速)、Min SS(最小盐度)和DR(河流流量)四参数聚类,将HTEs分为两类:波河主导型(Min SS<32 PSU, DR>2500 m3
s-1
)主要分布在三角洲近岸,而风浪驱动型(Max Hs>1.5 m)则主导罗马涅海岸南部。其中2014年2月的极端事件记录到NTU>50的峰值,与同期Po河洪水(DR≈5000 m3
s-1
)高度吻合。
结论与讨论
部分强调:该研究建立的"物理参数-浊度响应"关系模型,首次量化证明了亚得里亚海北部HTEs的驱动异质性——三角洲区域71%事件由河流输入引起,而南部海岸83%事件与风浪作用相关。这种方法学框架可推广至其他受多重强迫影响的浅海生态系统,为实施MSFD指令提供了可操作的技术路径。作者特别指出,未来需结合粒子后向散射系数(bbp)测量来区分无机沉积物与生物颗粒的贡献,这将进一步提升浊度监测的生态指示价值。
这项研究的科学意义在于:1) 通过十年原位观测数据填补了亚得里亚海浊度动态研究的长期空白;2) 创建了基于阈值分析的标准化HTEs识别流程;3) 为海岸带综合管理提供了区分自然变异与人为影响的科学依据。正如通讯作者Mariangela Ravaioli强调的,这种多参数协同分析方法特别适用于受气候变化影响加剧的沉积物敏感型海域。
生物通微信公众号
知名企业招聘