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GEOMAR“海洋之光”项目将为海洋初级生产力研究提供新视角

编译者:liguiju发布时间:Jan 18, 2022点击量:92 来源栏目:项目规划

德国基尔赫姆霍尔兹海洋研究中心(GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel)海洋生物学家和化学家Thomas Browning获得欧洲研究委员会(European Research Council,ERC)150万欧元的基金资助,开展“海洋之光”(Ocean Glow)项目研究。这项基金项目旨在利用卫星观测海洋浮游植物自然荧光特性研究,调查海洋初级生产力调节机制,以便改进全球气候监测和模拟模型。项目计划于2022年中期启动,为期5年。

浮游植物是海洋中最微小的生物,为整个海洋食物链提供有机物质,是构建海洋生态系统的基础。目前,太空遥感技术是调查海洋浮游植物比较成熟的方法之一,可以清晰的可视化浮游植物空间分布状态,但其生长机制和气候变化调节机理目前仍未厘清。

“海洋之光”项目负责人Browning表示,现有的模型预测未来气候变化对浮游植物产量影响,有些结果显示增加,有些则显示减少,无法准确评估海洋初级生产力与气候变化之间的关系。实地调查的结果表明,海洋生产力在很大程度上取决于营养物的种类、浓度和丰度,而氮元素和铁元素是决定浮游藻类生长的关键营养物质。截止目前,观察浮游植物的养分限制主要借助于海洋调查船,这大大限制了调查的精度和准确度。

“海洋之光”项目旨在开发一种新方法,利用浮游植物发出的自然荧光在全球范围内对浮游植物进行跟踪监测,通过这些荧光信号,可能会知道哪些营养物质正在调节浮游植物生长,但目前暂时还做不到这一点。最终,有可能利用卫星进行全球荧光观测,监测气候变化的影响,并评估气候模型的准确性,希望能够揭示气候变化对海洋影响的关键问题。

GEOMAR将开发一种用于实验室测试不同营养条件下4种典型海洋浮游植物荧光反应的设备,并将测试结果与实地野外考察数据进行对比。最终,通过已有的气候模型加载新数据,分析现有的卫星数据,以调查养分限制的分布、季节性和变化特征。这项研究的重要意义主要体现在:(1)将有助于建立更加真实准确的地球系统模型;(2)对过去20年的卫星数据再分析,将有助于表征气候变化与海洋生产力之间的耦合关系;(3)可以准确评估海洋养分限制,这是理解未来气候变化对海洋影响的关键。(熊萍 编译)

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