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MIT: 建立新的海洋缺氧水域图谱

 

 

来源:美国麻省理工学院(MIT)                                        发布时间:2021年12月27日

 

       3D 地图帮助研究人员跟踪和预测海洋对气候变化的相应。

整个东太平洋的缺氧区强度,其中铜色代表氧浓度始终最低的位置,深蓝绿色表示溶解氧不足的区域。  图片:MIT

       海洋中几乎所有地方都充满了生命,除了那些缺氧区 (ODZs)。尽管它们只占海洋总体积的不到1%,但它们是一氧化二氮的重要来源。它们的边界也会限制渔业和海洋生态系统的范围。

       最近,麻省理工学院的研究团队已经生成了世界上最大ODZ最详细的三维"地图集"。新地图集提供了热带太平洋两个主要缺氧水体的高分辨率地图。这些地图揭示了ODZ 的体积、范围和不同的深度,以及精细尺度的特征,例如侵入其他枯竭区的含氧水带。该研究今天发表在《全球生物地球化学循环》杂志上

       缺氧区是海洋中自然形成的大而持久的区域,这是海洋微生物吞噬下沉浮游植物以及周围环境中所有可用氧气的结果。这些区域恰好位于错过通过洋流的区域,洋流通常会用含氧水补充区域。因此,ODZ 是相对永久性的、缺氧水域的位置,可以存在于海面以下大约35 至1,000 米的大洋深处。

       该团队汇集处理了超过40 年的海洋数据,其中包括由部署在热带太平洋的许多科考船和自主机器人进行的近1500 万次测量数据。研究人员编译并分析了这些庞大而细粒度的数据,以生成不同深度缺氧区的类似3D数字切片地图。

       从这些地图中,研究人员更准确的估算了热带太平洋两个主要ODZ 的总体积。第一个区域从南美洲海岸延伸,面积约为600,000 立方公里——大约可以填满2400 亿个奥运会规格的游泳池。第二个区域位于中美洲海岸附近,大约大三倍。

       还能够看到每个区域内的细节。例如,缺氧的水域"更厚",或更集中在中间,并且似乎朝着每个区域的边缘变薄;还可以看到缝隙,以及有某种机制将氧气带入该区域,使其与周围的水相比被氧化的细节,对热带太平洋缺氧区的这种观察比迄今为止其他测量更详细。

       研究人员指出,目前普遍的预计是随着气候变暖海洋将失去氧气。但在热带地区情况更为复杂,那里有大量缺氧区,创建这些区域的详细地图很重要,可以对未来的变化进行比较。以前无法获知这些ODZ 的边界是如何形成的,以及它们延伸的范围,现在对这两个区域在面积和深度方面有了更好的了解。通过这个数据汇编,可以做更多研究来了解海洋的氧气供应是如何控制的。

       该地图集可作为ODZ 所在位置的参考。研究团队希望科学家们可以通过持续测量将数据添加到该图谱中,以更好地跟踪这些区域的变化并预测随着气候变暖它们可能发生的变化。

 

 

原文链接:Scientists build new atlas of ocean's oxygen-starved waters

编译:李学荣