西南印度洋生物地球化学浮标阵列部署策略：填补观测空白与揭示营养梯度季节调控

为应对印度洋生物地球化学观测数据匮乏的挑战，研究团队基于IndOOS-2路线图，在西南印度洋(SWIO)设计并部署17个BGC-Argo浮标阵列。通过整合历史数据与巡航实测，成功覆盖热带中营养至亚热带寡营养梯度带，揭示浮游生物生物量的季节变化规律，为区域渔业资源管理与气候响应提供关键数据支撑。

　　

海洋深处隐藏着地球气候系统的核心密码，而西南印度洋(SWIO)长期以来却是全球海洋观测网络的"盲区"。这片连接热带与亚热带的海域，不仅孕育着丰富的渔业资源，更是调控全球碳循环的关键节点。然而，受限于传统观测手段的不足，科学家们对这片海域生物地球化学过程的认知始终停留在"海面一瞥"的阶段。卫星遥感虽能提供表层数据，却难以穿透深邃的水体；零星船测虽可获取精确数据，却无法捕捉动态变化。这种数据匮乏直接制约着区域渔业管理和气候模型的精度，正如《IndOOS-2》路线图所指出的：印度洋的BGC-Argo浮标覆盖率远低于其他海域，尤其在SWIO的南部海域，观测空白更为显著。

2019年发布的《IndOOS-2》路线图明确提出需在印度洋部署200个生物地球化学浮标(BGC-Argo)，重点覆盖上升流等高产区域。在此背景下，摩纳哥海洋探险队(Monaco Explorations)于2022年10-11月开展的ME-IO航次成为实现这一战略目标的绝佳契机。由Wilhem Riom领衔的国际研究团队抓住机遇，在SWIO海域成功布放17个BGC-Argo浮标，构建起该区域首个系统性生物地球化学观测网络。这项发表在《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》的研究，不仅验证了部署策略的科学性，更首次完整揭示了SWIO海域营养梯度的季节调控机制。

研究团队采用多尺度技术方法：基于历史数据集划分SWIO生物地理区域；利用ME-IO航次CTD剖面获取春季水文特征；通过BGC-Argo浮标阵列收集温度、盐度、叶绿素等参数；结合卫星遥感数据验证空间代表性。特别注重在热带条带密集布设浮标，以捕捉上升流区的生物地球化学动态。

【部署策略】
研究整合物理-生物地球化学分区与航次路线规划，将SWIO划分为从塞舌尔-查戈斯温跃层脊到亚热带环流的梯度带。通过分析历史数据发现，该区域存在显著的热带中营养与亚热带寡营养对比，且春季叶绿素最大值层深度呈现纬度依赖性变化。这为浮标布设提供了理论依据。

【ME-IO部署成果】
航次沿莫桑比克-马达加斯加海盆至马斯克林弧的转场路线，在12个站点成功投放17个浮标。两年运行数据显示：浮标阵列有效覆盖目标海域，获取超1000条剖面；13个浮标保持正常运行，仅1个出现故障；数据成功捕捉到从热带(叶绿素>0.15 mg/m³)到亚热带(叶绿素<0.05 mg/m³)的营养梯度，揭示春季生物量峰值较夏季提前6周的季节特征。

【讨论与结论】
该研究证实基于生物地理分区的部署策略可优化有限浮标资源的空间代表性。浮标数据首次量化了SWIO meridional营养梯度的季节调制幅度，为理解区域碳泵效率提供新视角。值得注意的是，尽管在马斯克林海岭附近布设了浮标，但未能充分捕捉到预期的中尺度涡旋信号，提示未来需加强地形动力区的观测密度。

这项工作的科学价值体现在三方面：一是验证了《IndOOS-2》A1建议的可行性，为2030年完成印度洋BGC-Argo网络建设提供范本；二是建立的观测基线将助力评估气候变化对SWIO生态系统的影响，特别是对渔业资源波动的预警；三是开发的策略框架可推广至其他观测薄弱海域。正如作者强调，持续维持该浮标阵列的运行，对于理解印度洋在全球生物地球化学循环中的独特作用具有不可替代的价值。