Hvordan udløser tyfoner kystalgeopblomstring?

Et forskerhold ledet af prof. Yin Baoshu fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) har afsløret, hvordan tyfoner udløser algeopblomstring ved kysten.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Oceans den 9. maj.

Skadelige algeopblomstringer rapporteres i stigende grad ud for Zhejiang-provinsens kyster, Kina. I regionen er der et kompliceret cirkulationsmønster relateret til Changjiang-flodens fortyndede vand (CDW), Taiwan Warm Current (TWC), Kuroshio-strømmen (KC) samt udvekslinger mellem Det Østkinesiske Hav (ECS) og KC.

Derudover når tyfoner (orkaner eller tropiske cykloner), der udvikler sig i det vestlige nordlige Stillehav, ofte dette område i den varme årstid, og algeopblomstringen i kystnære områder øges efter tyfoner.

Selvom fosfattilførslen fra indtrængen af ​​Kuroshio Subsurface Water (KSSW) bidrager til væksten af ​​planktonet, er mekanismen for tyfoninduceret algeopblomstring stadig uklar.

I denne undersøgelse identificerede forskerne tre typer af tyfon-inducerede opstrømme, der er ansvarlige for KSSW-udspring og er stærkt relateret til algeopblomstringen.

De brugte en finopløsning koblet fysisk-biologisk model baseret på Regional Ocean Model System (ROMS) til at reproducere oceaniske reaktioner under supertyfonen Chan-hom. De modellerede overflade klorofyl-a resultater var meget konsistente med satellitdata, hvilket indikerer et betydeligt algeopblomstringsfænomen langs kysten af ​​Zhejiang-provinsen.

Gennem tredimensionel dynamisk diagnostik afslørede forskerne tre typer af tyfon-inducerede opstrømninger:den klassiske lineære vind-Ekman-pumpning, ikke-lineær bølgepumpning (lavfrekvente kysthyldebølger langs kysterne og højfrekvente nær-inertielle bølger langs tyfonen spor), og hvirvel-induceret pumpning.

"Disse opstrømme gør det fosfatrige bund-KSSW-udspring og derefter tilgængeligt for de efterfølgende fytoplanktonopblomstringer," sagde Li Yuxuan, førsteforfatter af undersøgelsen.

Tyfonen Chan-hom var et godt emne for studiet af flere opwellingsmekanismer. Disse opstrømninger gav sammen med vertikal blanding rigelige næringsstoffer fra bunden til det øvre hav, hvilket letter forekomsten af ​​algeopblomstring efter tyfoner.

"De ikke-lineære processer bør betragtes som en økologisk reaktion på tyfoner, og dette arbejde beviste igen den tætte sammenhæng mellem fysiske processer og havmiljøændringer," sagde Dr. Yang Dezhou, tilsvarende forfatter til undersøgelsen.

Desuden foreslog denne undersøgelse en diagnostisk metode til opstrømning og afslørede de generelle dynamiske mekanismer af tyfoninducerede opstrømninger på kontinentalsoklen.