它们是世界海洋中最具生产力和生物多样性的地区之一:沿大西洋和太平洋东部边界的沿海上升流区域。在那里,赤道风使近地表的水远离海岸。这将寒冷、营养丰富的水从深海带到海面,促进了浮游植物的生长,为这些地区丰富的海洋生态系统提供了基础。
然而,在一些热带地区,即使上涌的有利风很弱,生产力也很高。一个国际研究小组现在已经调查了推动安哥拉海岸上升流的物理机制。他们发现,海岸截流波和大陆架上混合的增加控制了这个系统的生产力。他们的研究结果发表在《科学进展》杂志上,可以帮助预测季节性生产力高峰的强度。
“安哥拉近海上升流地区的生产力表现出强烈的季节性波动,”通讯作者Mareike K?rner说,他是基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心物理海洋学研究部门的博士生。“主要的上升流季节发生在南方冬季,从7月到9月。在此期间,安哥拉海岸附近海域的初级生产力非常高,相应地,也有大量的捕鱼活动。”
海洋内部的波浪对生产力起着至关重要的作用,它使寒冷、富含营养的水在季节性的时间尺度上上下移动。这些波不是在安哥拉海岸附近产生的,而是起源于赤道。在那里,季节性的风波动产生了沿赤道向东传播的波浪。
一旦到达赤道大西洋的东部边界,它们就会激发沿海困波,沿非洲海岸向极地传播。在途中,这些沿海的困波将富含营养的海水输送到安哥拉大陆架上。大陆架上强烈的潮汐混合将营养物质带到海面,在那里引发了浮游植物的大量繁殖。这些浮游生物的大量繁殖每年都在变化,这取决于海岸困波的强度和到达时间。
在他们的研究中,研究人员结合了水文、氧气、硝酸盐和卫星数据,以及一个区域海洋模型。
K?rner网站说:“安哥拉外海的上升流是由赤道激发的海浪引起的,然后沿着非洲海岸传播。这为预测安哥拉生物生产力在季节性时间尺度上达到峰值的强度和时间提供了可能。”
更好地了解非洲西南部沿海上升流系统的驱动机制对于评估未来可能发生的变化也至关重要,例如气候变化或其他人类影响对这一重要海洋生态系统的影响。
在GEOMAR,“大西洋上升流”是GEOMAR 2030战略的研究重点。自2013年以来,GEOMAR一直在该地区开展研究,并与安哥拉同事建立了广泛的合作关系。
由物理海洋学研究单位领导的七次研究巡航提供了关于大陆架上营养物质混合和分布的广泛数据。此外,自2013年以来,地下系泊系统一直在收集各种参数的数据,如流速、温度、盐度和氧气。