海洋水华生长与衰退的不对称性及其物候变异研究

《Nature Communications》：Asymmetric bloom lengthening drives high-latitude ocean chlorophyll accumulation imbalance

　　

摘要

陆地生态系统在生长与衰老之间保持着稳定的时间分配预算，但这一规律是否适用于海洋仍不明确。本研究利用2007至2022年融合卫星LiDAR与海洋色数据，表明海洋物候具有变异性与不对称性。在高纬度地区（>50°N），水华生长与衰退比率（R_GD）正以每十年约5.3%的速度下降。虽然叶绿素增长阶段延长了2.3至5.5天，但峰值后的叶绿素衰退阶段却不成比例地延长了5.7至6.2天。环境敏感性分析揭示了物候变异性与多个共变的物理及生物地球化学因子之间统计关联的明显半球差异，这与南北高纬度海洋之间不同的营养盐状况相一致。我们进一步表明，这些变化与海洋叶绿素积累模式的空间非均匀变化密切相关。本研究结果将水华不对称性确定为海洋物候变化的一个重要维度，为评估气候变化背景下叶绿素物候、生态系统时间动态与极地生物地球化学过程之间的未来关联提供了观测基线。