全球变暖背景下极端气候事件日益频繁，海洋热浪（Marine Heatwaves, MHWs）作为海洋极端升温现象，对生态系统的影响引起广泛关注。近期，由河口海岸学国家重点实验室沈芳研究员团队携手意大利国家科学委员会海洋研究所（CNR-ISMAR）团队，针对地中海西北部，利用多平台观测数据，深入剖析了海洋热浪对浮游植物群落结构及其碳循环的影响，为全球极端气候事件下海洋生态响应的理解提供了宝贵的观测结果。相关研究成果已于2024年10月在Geophysical Research Letters期刊上发表，题为Phytoplankton Spring Bloom Inhibited by Marine Heatwaves in the North-Western Mediterranean Sea。

 

 

图 1 论文封面

 

　　研究团队通过整合自主观测浮标（BioGeoChemical-Argo）、光学卫星遥感数据以及海洋生态模型，对2012至2022年间西北地中海海洋热浪期间浮游植物的变化进行了系统性分析。研究发现，冬季发生的海洋热浪显著增强了水体的垂向层化，降低水体混合度，从而阻碍了深层营养盐向表层的输送，导致春季浮游植物的生长受到明显抑制。具体而言，海洋热浪事件使得春季浮游植物生物量减少了高达70%，初级生产力下降了80%。此外，海洋热浪还促使浮游植物群落结构发生显著变化，小型（Micro-）和微型（Nano-）浮游植物被微微型浮游植物（Pico-plankton）所取代，进一步提升了表层水体透明度。

 

 

 

　　更强的海洋热浪事件不仅会导致表层有机碳含量的降低，还潜在地通过食物链影响浮游动物的物候及生物量，从而对海洋生态系统产生连锁反应。面对持续加剧的变暖趋势，海洋热浪的频率和强度预计将不断上升。因此，本研究强调了加强海洋生态系统监测与保护的重要性，以有效应对未来海洋热浪带来的诸多挑战。

 

 

 

研究团队及资助

　　河口海岸学国家重点实验室李梦瑜博士和意大利CNR-ISMAR研究所Emanuele Organelli研究员为共同第一作者，河口海岸学国家重点实验室沈芳研究员为重要合作者。其他共同作者包括CNR-ISMAR研究所Federico Serva副研究员、Marco Bellacicco研究员等。研究得到欧空局（CAREHeat 4000137121/21/I‐DT）、国家自然科学基金委面上项目（42076187）和上海市科学技术委员会（23590780200）的资助，李梦瑜博士受到国家留学基金委资助。