【华体会最新】海洋学院博士后王焱鑫在JGR Oceans发表北冰洋波弗特海高营养盐冬季水形成的相关成果

近日，上海交通大学海洋学院博士后王焱鑫在Journal of Geophysical Research: Oceans上发表题为“Nutrient-Rich Winter Water Formation on the Beaufort Shelf, Arctic Ocean”的论文。海洋学院博士后王焱鑫为论文第一作者，长聘教轨副教授林培根为通讯作者。该论文由上海交通大学海洋学院和伍兹霍尔海洋研究所合作完成。

北冰洋陆架生成的冬季水具有低温高盐的性质，能补充海盆中的冷盐度跃层，加强北冰洋海盆内部水体稳定，从而隔离下层高温大西洋水向上热输送，维持海冰状态。同时，北冰洋冬季水富含营养盐，直接影响着局地的生态系统。

图1. 冬季水的分布和冬季水中的硝酸盐含量。

通过分析2018年和2022年两次冬季航次的数据，研究团队发现在北冰洋波弗特海陆架区普遍存在富含营养盐的冬季水（图1），并提出冬季水中的营养盐含量主要受到两个因素影响：1）海冰的生成；2）风驱动的上升流过程。具体来说，海冰生成时，析盐过程产生了高密度冬季水，同时引发垂向对流，使陆架沉积物中的营养盐进入新生成的冬季水。另一方面，东风发生时，上升流可以将海盆中高营养盐的水体带上陆架，营养盐通过混合进入到冬季水中。因此，当海冰生成越多，上升流过程越强时，冬季水中的营养盐含量越高（图2）。

图2. 冬季水中硝酸盐的含量与上升流强度和冬季水形成量之间的关系。

在前人关于海冰生长对生成高营养盐冬季水机制的基础上，本研究明确了北冰洋波弗特海上升流对增加冬季水营养盐的贡献。值得注意的是，北冰洋楚科奇海陆架作为冬季水主要形成区，很少受到源自海盆内部上升流的影响。在气候变化背景下，波弗特海上升流有加强的趋势，我们合理推测波弗特海对高营养盐冬季水的贡献可能将逐渐增加。

本研究得到了上海浦江人才计划、国家自然科学基金、极地生态与气候变化教育部重点实验室，以及美国国家科学基金及国家海洋和大气局项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1029/2024JC021195

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