【新闻动态】科学家发现 预测“赤潮”的方法

2016-05-05 10:19:42 admin 68

  经过多年的研究,美国科学家终于发现了佛罗里达西海岸“赤潮”的真正原因。这方面的研究成果,有助于人们预测“赤潮”发生的概率、范围和时间。美国南佛罗里达大学的海洋科学家现在能够解释,为什么一些年份“赤潮”发生比较严重,而另一些年份却不太严重,或者根本没有,他们发现了导致“赤潮”的真正原因。


  美国南佛罗里达的研究团队详细分析了墨西哥海湾“赤潮”发生的2012年和没有发生“赤潮”2013年的情况,对比数据包括地球物理学、生物、生态学等方面。研究人员发现,墨西哥海湾“赤潮”的发生,高度依赖于西佛罗里达大陆架所参与造就的海洋环流——墨西哥环流,研究人员发现,墨西哥环流是造成该海域近海岸“赤潮”的决定性因素。


  众所周知,“赤潮”会造成一些有害物质扩散,威胁生态系统和人类健康。近年来,“赤潮”在全球各地的许多海域频繁发生,造成相关海域生活的贝类、鱼类大面积死亡,也影响人类的海上娱乐业和旅游业。“赤潮”产生的毒素能够进入生态系统的食物链,并且转移到各种形式的生命体内。例如,毒素从微小的浮游动物体内,转移到鸟类、鱼类、水生哺乳动物和人类体内等。“赤潮”形成的毒素还会扩散到空气中,被人类或者动物的呼吸系统直接吸入,引起人或动物呼吸方面的疾病。虽然“赤潮”在墨西哥海湾的发生是一种自然现象,但如果人类能够提前知道“赤潮”发生的时间和地点,以及“赤潮”如何发展变化,就可以减少“赤潮”所带来的破坏作用。目前,人类已经研发了多种工具和手段来预测“赤潮”的发生,这些工具和手段包括生物学与物理学方面的。


  罗伯特·韦斯伯格是该研究的首席科学家,他是美国联邦海洋科学学院的教授。他说:“‘赤潮’的形成包括多方面的过程,需要一个系统科学的方法来理解,人们需要进行翔实的观察,并建立相关的模型。观测系统必须包括各种传感器和许多输入输出设备,因为任何一个单一的观察法,是不足以建立‘赤潮’三维模型的。”


  韦斯伯格和他的团队在南佛罗里达大学的研究所开发了一组“赤潮”观察、预测和预警的工具,该组工具使用一系列安装在船舶上的仪器,观察“赤潮”的各种要素,这些仪器包括机器人滑翔机、卫星图像和计算机模型等。虽然使用生物和化学方法能够控制“赤潮”的生长,但是,韦斯伯格说,海洋环流带来营养物质,在海湾地区与阳光组合在一起,促进了藻类的光合作用,造成了“赤潮”。海洋环流还将“赤潮”输运到近海岸区域。如果海洋环流造成的循环模式不能达到营养物质和阳光的最佳组合,那么就不会发生大面积的“赤潮”,甚至不会发生“赤潮”。


  研究认为,墨西哥环流是该海湾“赤潮”发生的确定性因素。当墨西哥环流与当地大陆架物理作用结合时,会带来新的变化,进而导致海洋底层的营养物质上翻,涌向大陆架附近海域,加快浮游植物生长,扩大“赤潮”发生范围,增加“赤潮”发生频率。总的来说,春季和初夏海洋环流所带来的营养物质,为秋季该流域的“赤潮”发生提供了物质基础,研究人员就是利用这些物质基础对该海域进行“赤潮”预测的。


  有人询问研究人员,为何2012年墨西哥海湾存在严重“赤潮”,而2013年却几乎没有?韦斯伯格解释说:“通过卫星图像和其他方法,可以掌握海平面的高度变化情况,从海平面高度变化情况可以推断,从前一年的冬季一直持续至2012年夏季的海洋环流,穿越大陆架以西更深的水域,而以与此相反,2013年秋季前后的海洋环流靠近大陆架海岸区,其结果是,2012我们看到了墨西哥海湾大范围的‘赤潮’,而2013年却没有。”


  “这项研究表明,海洋环流的物理特性和海洋生物学原理同样重要,人们可以利用海洋环流模型,结合卫星图像,以及船舶观测到的生物学和化学变量,实现对海域‘赤潮’发生的短期和中期预报。”研究人员说。


电话咨询
产品中心
QQ客服