海洋热浪影响全球浮游植物粒径结构研究取得进展

在全球变暖的背景下，海洋热浪正变得更加频繁和强烈，它们如同海洋的“高烧”，对海洋生态系统造成冲击。浮游植物作为海洋食物网的基石，贡献了全球约一半的初级生产力，其变化牵动着整个海洋生态系统的命脉。以往研究大多聚焦海洋热浪对浮游植物生物量（如叶绿素浓度）的影响，对其粒径结构的作用较为缺乏，而该结构是决定海洋食物网效率与碳输运能力的关键。

近日，中国科学院南海海洋研究所研究团队，基于长达25年（1998年至2022年）的卫星遥感数据，绘制出海洋热浪期间全球浮游植物粒径结构的响应图景。

研究指出，占海洋面积大部分的中低纬度海域浮游植物群落，呈明显“小型化”，而高纬度海域则趋向“大型化”。在热带海洋、东边界上升流区和中纬度过渡带等热点区域，海洋热浪明显提高了小型浮游植物的优势度。其核心机制在于，热浪期间受抑制的上升流或水平输送，使近表层营养盐供应骤减，扩大了更善于在贫瘠环境中生存的小型浮游植物的生存优势。与此相反，在光限制为主的高纬度海域，海洋热浪导致的混合层变浅，增加了光照条件，促进了需要更多能量的大粒径浮游植物生长。研究进一步指出，中低纬度海域的浮游植物粒径结构对热浪干扰更为敏感，其潜在的恢复时间相对更短，表现出更强的弹性，这为预测海洋生态系统的抗干扰能力提供了新依据。

该研究将海洋热浪对浮游植物的影响评估，从“总量变化”推进到“结构重组”层面。这种粒径格局的剧变，将通过食物链产生放大效应，进一步影响全球渔业资源与碳循环。该研究同时警示，海洋热浪在海洋次表层通常更强、更持久，其对浮游植物群落的实际影响，或比卫星观测到的表层信号更为严峻。因此，未来海洋生态管理、渔业政策与全球碳循环评估，有必要将此类极端事件引发的生态结构级联效应纳入核心考量。

相关研究成果发表在Global Biogeochemical Cycles上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。

论文链接

全球海洋热浪期间浮游植物粒径结构变化分布