厦门大学海洋与地球学院

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2017年东海“金潮”爆发的来龙去脉
COE COE 2017/11/21 7093 返回上页

2017年11月18日,我院李忠平教授课题组与美国南佛罗里达大学(University of South Florida, USA)胡传民教授课题组合作在Geophysical Research Letters期刊在线发表题为“Floating algae blooms in the East China Sea”的研究论文,阐述使用卫星水色遥感技术结合数值模型对2017春天在我国东海大规模爆发的马尾藻(Sargassum)“金潮”进行时空分布反演及形成原因分析。

2017年5月18日,利用漂浮藻类遥感反演模型(Alternative Floating Algae Index, AFAI)处理的MODIS卫星遥感影像显示在我国东海分布有大量的漂浮藻类,其面积延伸至十几万平方公里的海域。该区域此前从未出现过如此大规模的藻华爆发,因此,此次爆发藻华的藻种类别,漂移路径以及成因都是需要探究的重要问题。本研究使用不同时空尺度的多源卫星遥感数据,包括MODIS(1km,1-2幅/天), VIIRS(750m,1-2幅/天), GOCI(500m,8幅/天),OLI(30m,1幅/16天),结合数值模型HYCOM与实验室光谱测量,尝试进行该藻华种类的识别并追溯此次藻华发生的源头。结果显示,自2012年以来,这种藻华每年2-3月份开始都会在浙江沿岸的海域出现,之后随黑潮和台湾暖流漂移至韩国济州岛与日本南部,还有部分会随洋流进入我国黄海。通过查阅历史文献与相关新闻报道,这种藻华漂移路径的所覆盖范围恰好是马尾藻大量生长繁殖的区域。同时,利用遥感光谱数据分析显示,该藻华的光谱特征与实验室测量得到的马尾藻藻华光谱特征一致,因此可判断2017春季在东海所爆发的这次大型藻华为马尾藻金潮。  

Fig. MODIS AFAI image on 18 May 2017 covering the East China Sea and Yellow Sea.

图  2017年5月18日的MODIS AFAI图像显示我国东海和黄海出现大量的大型藻,从光谱形状判断这种藻并非浒苔。

根据遥感反演结果,这次马尾藻金潮的实际总覆盖面积(假设将所有漂浮马尾藻聚拢在一起)约530 km2,但其分布面积延伸达到~160,000 km2,大大超过了历史上所能够监测到的黄海浒苔绿潮最大分布面积~40,000km2(2015年6月21日)。通过处理历史遥感数据发现马尾藻金潮自2012年开始每年春季都会在东海爆发,但其规模与持续时间都较为有限。2015年东海曾出现过较大规模的金潮,但由于其分布范围集中在距离中国比较远的海域,因此受到的关注较少。

2017年春季东海大部分水域海水温度异常偏高、光照条件充足,加之我国东部沿岸不断攀升的水产养殖业导致大量的营养物质被排入海水中,可能是造成此次马尾藻大规模爆发的重要因素。

课题组博士后齐琳为论文第一作者,商少凌教授为共同作者。本研究受到国家重点研发项目“海洋生态系统储碳过程的多尺度调控机制”(No. 2016YFA0601201)以及中国博士后科学基金(No. 2017M610393)的资助 。

全文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL075525/full

Qi, Lin; Hu, Chuanmin; Wang, Mengqiu; Shang, Shaoling & Wilson, Cara. (2017). Floating algae blooms in the East China Sea. Geophysical Research Letters, 44. https://doi.org/10.1002/2017GL075525