science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe veroorzaken tyfoons kustalgenbloei?

Schematische kaart voor de invloed van tyfoons op het ECS continentaal plat door drie soorten door tyfoon geïnduceerde opwelling. Krediet:IOCAS

Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Yin Baoshu van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) heeft onthuld hoe tyfoons kustalgenbloei veroorzaken.

De studie is gepubliceerd in Journal of Geophysical Research:Oceans op 9 mei.

Er wordt steeds vaker melding gemaakt van schadelijke algenbloei voor de kusten van de provincie Zhejiang, China. In de regio is er een gecompliceerd circulatiepatroon dat verband houdt met de Changjiang River Diluted Water (CDW), de Taiwan Warm Current (TWC), de Kuroshio Current (KC), evenals uitwisselingen tussen de Oost-Chinese Zee (ECS) en de KC.

Bovendien bereiken tyfoons (orkanen of tropische cyclonen) die zich ontwikkelen in de westelijke noordelijke Stille Oceaan vaak dit gebied in het warme seizoen, en de algenbloei in de kustgebieden neemt toe na tyfoons.

Hoewel de fosfaatinput van het binnendringen van het Kuroshio Subsurface Water (KSSW) bijdraagt ​​aan de groei van het plankton, blijft het mechanisme van door tyfoons veroorzaakte algenbloei onduidelijk.

In deze studie identificeerden de onderzoekers drie soorten door tyfoons veroorzaakte opwellingen die verantwoordelijk zijn voor de ontsluiting van KSSW en sterk gerelateerd zijn aan de algenbloei.

Ze gebruikten een gekoppeld fysiek-biologisch model met fijne resolutie op basis van het Regional Ocean Model System (ROMS) om oceanische reacties te reproduceren tijdens supertyfoon Chan-hom. De gemodelleerde oppervlakte-chlorofyl-a-resultaten waren zeer consistent met satellietgegevens, wat wijst op een significant algenbloeifenomeen langs de kust van de provincie Zhejiang.

Door middel van driedimensionale dynamische diagnostiek onthulden de onderzoekers drie soorten tyfoon-geïnduceerde opwellingen:het klassieke lineaire wind-Ekman-pompen, niet-lineaire golfpompen (laagfrequente kustplankgolven langs de kusten en hoogfrequente bijna-traagheidsgolven langs de tyfoon track) en door wervelingen geïnduceerd pompen.

"Deze opwellingen maken de fosfaatrijke bodem KSSW-ontsluiting en vervolgens beschikbaar voor de daaropvolgende fytoplanktonbloei", zegt Li Yuxuan, eerste auteur van de studie.

Typhoon Chan-hom was een goed onderwerp voor de studie van meerdere opwellingsmechanismen. Deze opwellingen, samen met verticale vermenging, zorgden voor overvloedige voedingsstoffen van de bodem tot de bovenste oceaan, wat het optreden van algenbloei na tyfoons vergemakkelijkte.

"De niet-lineaire processen moeten worden beschouwd als ecologische reactie op tyfoons en dit werk bewees opnieuw het nauwe verband tussen fysieke processen en veranderingen in het mariene milieu", zegt Dr. Yang Dezhou, corresponderend auteur van het onderzoek.

Bovendien stelde deze studie een diagnostische methode voor voor opwelling en onthulde de algemene dynamische mechanismen van door tyfoons veroorzaakte opwellingen op het continentale plat.