中科院揭示胶州湾热浪长期趋势及其对生态系统的影响

中科院揭示胶州湾热浪长期趋势及其对生态系统的影响

引用

中国科学院

1.

https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202412/t20241204_7450919.html

中国科学院海洋研究所最新研究揭示了胶州湾热浪的长期趋势及其对生态系统的影响。研究团队基于1954-2022年气温数据和2003-2022年浮游生物数据，发现热浪频率和持续时间呈现增加趋势，并首次从生态系统层面揭示了浮游生物对热浪的响应特征。

热浪是指温度至少连续五天超出气候平均态90百分位阈值的极端高温事件。随着全球变暖，热浪的出现越来越普遍，对环境和生态系统造成多重不可逆转的不利影响。海洋热浪会影响海洋生态系统，增加气候变化对海洋生态系统的压力。

研究发现

研究团队利用1954-2022年胶州湾的气温数据，检测到156次热浪及其特征，对胶州湾热浪的长期趋势进行了分析。结果显示：

• 每十年热浪次数（HWN）增加0.62次
• 参与热浪的总天数（HWF）增加6.65天
• 热浪持续时间（HWD）增加0.66天
• 热浪强度呈现出周期逐渐缩短的规律波动
• 热浪事件的发生有明显的季节变化，夏季最为频繁

研究团队重点基于2003-2022年胶州湾12个站位实测获取的浮游生物数据，比较了热浪和非热浪期间浮游生物丰度和代表性功能群的变化。结果表明：

• 热浪期间，浮游动物丰度显著增高（p < 0.001）
• 这种显著性主要归因于热浪期间桡足类（p < 0.001）和胶质类浮游动物（p < 0.01）的丰度较高
• 浮游生物对热浪的响应具有季节异质性
• 表层Chl-a浓度在秋季显著升高，在夏季和冬季显著降低
• 硅藻丰度夏季显著增高，春、冬季显著降低
• 甲藻丰度夏季显著增高，秋、冬季显著降低

研究意义

本研究以胶州湾的历史实测数据为基础，揭示了典型的海湾生态系统对热浪的响应。研究团队指出，热浪的驱动机制、发生的区域和当地的环境因子都会造成生态系统对热浪的响应不尽相同，其中涉及的机制较为复杂，仍需大量的基础研究支撑。因此，本研究倡议开展更多基于不同区域的实测数据探究生态系统对热浪的响应，以进一步完善对近海沿岸生态系统对热浪响应机制的认识。

该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院国际科学伙伴计划等项目联合资助。