印度洋偶极子事件驱动浮游植物生物量不对称变化的机制与影响

《Nature Communications》：Asymmetric basin-wide responses of coastal phytoplankton biomass to the Indian Ocean dipole

　　

摘要

频繁发生的印度洋偶极子（IOD）事件对印度洋的海洋生态系统造成了巨大的生态压力。然而，沿海生态系统对IOD事件的响应机制尚不清楚。通过结合野外观测、遥感和模型分析结果，我们揭示了印度洋东部广阔海岸线范围内表层及次表层浮游植物的整体响应特征：在IOD事件期间，浮游植物的数量增加了27.0±17.0%；而在IOD事件减弱时，数量仅减少了13.1±5.2%。在IOD事件为正期间，由赤道东风异常引起的上升流Kelvin波（KWs）提升了温跃层并增强了海水混合程度，从而增加了营养物质的可利用性，进而促进了浮游植物的生长。相反，在IOD事件为负期间，由赤道西风异常引起的下降流Kelvin波会进一步限制浮游植物的生长，导致其生物响应显著减弱。海底地形特征加剧了不同区域对Kelvin波影响的敏感性，进一步放大了浮游植物生物量的不对称变化。我们的研究结果表明，极端正IOD事件的增加可能会提高初级生产力，这对当地渔业可能产生重要影响。