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海洋所在东海有害藻华长期演变数值模拟研究方向取得新进展

  日前,海洋生态与环境科学重点实验室于仁成研究员带领有害藻华与海洋生态安全研究团队,通过自主构建有害藻华演替数值模型,结合长期历史观测数据等资料,对东海海域的硅、甲藻藻华演变历程及其发展趋势进行了模拟分析,揭示了目标海域有害藻华的演变机理,并对有害藻华未来30年的演变趋势进行了预测,探讨了针对大规模甲藻藻华的防控策略。相关成果 “Evolution of harmful algal blooms in the East China Sea under eutrophication and warming scenarios”发表在学术期刊《Water Research》上。 

  在全球变暖和人类活动的影响下,中纬度近岸海域的有害藻华问题日趋严重,且藻华优势类群出现了明显的演变趋势。2000年前后,东海海域藻华优势类群由硅藻演变为甲藻。大规模甲藻藻华的持续暴发给近海自然生态、水产养殖乃至社会发展带来严重威胁,亟需深入研究其演变机理,并在此基础上探讨有效的防控策略。 

  研究团队以东海近岸海域藻华演替过程中硅、甲藻等优势类群的竞争为切入点,自主构建了包含21个生态学方程和35个参数的有害藻华演替数值模型,并通过Matlab编程实现了9个状态变量的循环运算。基于长达15年的历史观测资料,对有害藻华的长期演变历程进行了反演模拟。通过对关键环境因素的变化趋势进行统计分析,结合情景假设,对目标海域的有害藻华演变趋势进行了预测分析。研究发现,陆源营养盐输入的长期变化是导致东海近岸海域持续暴发大规模甲藻藻华的主要原因;如果环境因素按照以往趋势变化,甲藻藻华规模将会不断加剧;气候变化导致的海水升温过程可能导致大规模甲藻藻华的暴发时间提前;对营养盐输入通量进行综合调控,例如减少硝酸盐输入并维持甚至增加硅酸盐的输入,可能是防控大规模甲藻藻华持续暴发的有效策略。 

富营养化和气候变暖影响下东海硅、甲藻藻华演变示意图 

  该成果由周名江研究员、于仁成研究员和周正熙博士共同完成,周正熙博士为文章第一作者。研究受到总站|亚博yabovip2024网页版A类先导专项、国家自然科学基金和总站|亚博yabovip2024网页版中澳合作项目等项目的联合资助。 

  论文信息:Zhou, Z.X., Yu, R.C.* and Zhou, M.J., 2022 Evolution of harmful algal blooms in the East China Sea under eutrophication and warming scenarios. Water Research, 221,118807. 

  论文链接:https://authors.elsevier.com/a/1fNRW9pi-WOas 

    


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