Пространственная и сезонная изменчивость вертикального распределения концентрации хлорофилла “А” в Южном океане по данным буев Био-Арго

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На основе измерений 119 буев Био-Арго за 2010–2021 гг. проведено исследование особенностей пространственно-временной изменчивости вертикального распределения концентрации хлорофилла “а” (Хл) в различных районах Южного океана, даны оценки положения глубины подповерхностного максимума и его сезонной изменчивости. В верхнем слое (0–50 м) в период антарктического лета высокие значения Хл сосредоточены в трех областях интенсивного выноса льда от берегов Антарктиды (море Уэдделла, море Амундсена и восточная часть Индоокеанского сектора) (январь-март). В слое 50–100 м максимумы наблюдаются в период антарктической весны (октябрь-декабрь) в зоне циклонического сдвига на южной периферии Антарктического Циркумполярного Течения. На основе полученных данных проводится обсуждение особенностей влияния различных физических факторов на наблюдаемую изменчивость.

Об авторах

Е. А. Кубрякова

Морской гидрофизический институт РАН; Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: arskubr@ya.ru
Россия, Севастополь; Москва

Я. И. Бакуева

Морской гидрофизический институт РАН

Email: arskubr@ya.ru
Россия, Севастополь

А. А. Кубряков

Морской гидрофизический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: arskubr@ya.ru
Россия, Севастополь

Список литературы

  1. Бакуева Я.И., Кубрякова Е.А., Кубряков А.А. Особенности сезонной изменчивости концентрации хлорофилла “а” в различных регионах Южной Атлантики по спутниковым данным // Морской гидрофизический журнал. 2023. № 39(1). C. 31–51.
  2. Демидов А.Б., Ведерников В.И., Шеберстов С.В. Пространственно-временная изменчивость хлорофилла “а” в Атлантическом и Индийском секторах южного океана в феврале 2000 г. по спутниковым и экспедиционным данным // Океанология. 2007. Т. 47. № . 4. С. 546–558.
  3. Демидов А.Б., Гагарин В.И., Григорьев А.В. Сезонная изменчивость хлорофилла “а” на поверхности в проливе Дрейка // Океанология. 2010. Т. 50. № 3. С. 355–370.
  4. Демидов А.Б., Мошаров С.А., Гагарин В.И. Меридиональная асимметричность первичного продуцирования в атлантическом секторе южного океана весной и летом. // Океанология. 2012. Т. 52(5). С. 675–675.
  5. Чурин Д.А., Гулюгин С.Ю. Сезонность вертикального распределения хлорофилла а в субширотных зонах Антарктической части Атлантики по данным прямых и дистанционных наблюдений // Труды ВНИРО. 2018. Т. 173. С. 92–105.
  6. Arrigo K.R., Van Dijken G.L. Phytoplankton dynamics within 37 Antarctic coastal polynya systems. // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003. V. 108(C8). https://doi.org/10.1029/2002JC001739
  7. Arrigo K.R., van Dijken G.L., Bushinsky S. Primary production in the Southern Ocean, 1997–2006 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113. № C 8. https://doi.org/10.1029/2007JC004551
  8. Banse K. Low seasonality of low concentrations of surface chlorophyll in the Subantarctic water ring: underwater irradiance, iron, or grazing? // Progress in oceanography. 1996. V. 37. № . 3–4. P. 241–291. https://doi.org/10.1016/S0079-6611(96)00006-7
  9. Bowie A.R., Van Der Merwe P., Quéroué F. et al. Iron budgets for three distinct biogeochemical sites around the Kerguelen Archipelago (Southern Ocean) during the natural fertilisation study. // KEOPS-2. Biogeosciences. 2015. V. 12(14). P. 4421–4445. https://doi.org/10.5194/bg-12–4421–2015
  10. Boyd P.W., Watson A.J., Law C.S. et al. A mesoscale phytoplankton bloom in the polar Southern Ocean stimulated by iron fertilization // Nature. 2000. V. 407(6805). P. 695–702.
  11. Carranza M.M., Gille S.T. Southern Ocean wind‐driven entrainment enhances satellite chlorophyll‐a through the summer // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2015. V. 120(1). P. 304–323.
  12. De Baar H.J., Boyd P.W., Coale K.H. et al. Synthesis of iron fertilization experiments: from the iron age in the age of enlightenment // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2005. V. 110(C9).
  13. Deppeler S.L., Davidson A.T. Southern Ocean phytoplankton in a changing climate. // Frontiers in Marine Science. 2017. V. 4. P. 40. https://doi.org/10.3389/fmars.2017.00040
  14. Dong S., Sprintall J., Gille S.T. et al. Southern Ocean mixed‐layer depth from Argo float profiles // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2008. V. 113(C6).
  15. Falkowski P.G., Raven J.A. Aquatic photosynthesis // Princeton University Press. 2013.
  16. Hense I., Bathmann U.V., Timmermann R. Plankton dynamics in frontal systems of the Southern Ocean // Journal of Marine Systems. 2000. Vol. 27(1–3). P. 235–252.
  17. Kwok R., Pang S.S., Kacimi S. Sea ice drift in the Southern Ocean: Regional patterns, variability, and trends. Elem Sci Anth. 2017. Vol. 5. P. 32.
  18. Llort J., Lévy M., Sallée J.B. et al. Nonmonotonic response of primary production and export to changes in mixed‐layer depth in the Southern Ocean // Geophysical Research Letters. 2019. V. 46(6). P. 3368–3377.
  19. Martin J.H., Fitzwater S.E., Gordon R.M. Iron deficiency limits phytoplankton growth in Antarctic waters // Global Biogeochemical Cycles. 1990. V. 4(1). P. 5–12.
  20. Minas H.J., Minas M. Net community production in High nutrient-low chlorophyll waters of the tropical and Antarctic oceans-grazing vs iron hypothesis // Oceanologica Acta. 1992. V. 15(2). P. 145–162.
  21. Mongin M.M., Abraham E.R., Trull T.W. Winter advection of iron can explain the summer phytoplankton bloom that extends 1000 km downstream of the Kerguelen Plateau in the Southern Ocean // Journal of Marine Research. 2009. V. 67(2). P. 225–237.
  22. Moore J.K., Abbott M.R. Surface chlorophyll concentrations in relation to the Antarctic Polar Front: seasonal and spatial patterns from satellite observations // Journal of Marine Systems. 2002. V. 37. № . 1–3. P. 69–86. https://doi.org/10.1016/S0924–7963(02)00196–3
  23. Mulet S., Rio M.H., Etienne H. et al. The new CNES-CLS18 global mean dynamic topography. Ocean Science. 2021. V. 17(3). P. 789–808.
  24. Prend C.J., Gille S.T., Talley L.D. et al. Physical drivers of phytoplankton bloom initiation in the Southern Ocean's Scotia Sea // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. V. 124. № . 8. P. 5811–5826. https://doi.org/10.1029/2019JC015162
  25. Rienecker M.M., Suarez M.J., Gelaro R. et al. MERRA: NASA’s modern-era retrospective analysis for research and applications // Journal of climate. 2011. V. 24(14). P. 3624–3648.
  26. Sallée J.B., Llort J., Tagliabue A. et al. Characterization of distinct bloom phenology regimes in the Southern Ocean // ICES Journal of Marine Science. 2015. V. 72. № . 6. P. 1985–1998. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsv069
  27. Sarmiento J.L., Johnson K.S., Arteaga L.A. et al. The Southern Ocean carbon and climate observations and modeling (SOCCOM) project: A review // Progress in Oceanography. 2023. P. 103130.
  28. Sokolov S., Rintoul S.R. On the relationship between fronts of the Antarctic Circumpolar Current and surface chlorophyll concentrations in the Southern Ocean // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2007. V. 112. № C7. https://doi.org/10.1029/2006JC004072
  29. Sullivan C.W., Arrigo K.R., McClain C.R. et al. Distributions of phytoplankton blooms in the Southern Ocean // Science. 1993. V. 262(5141). P. 1832–1837.
  30. Sverdrup H.U. On conditions for the vernal blooming of phytoplankton // J. Cons. Int. Explor. Mer. 1953. V. 18(3). P. 287–295.
  31. Tagliabue A., Bopp L., Aumont O. Evaluating the importance of atmospheric and sedimentary iron sources to Southern Ocean biogeochemistry // Geophysical Research Letters. 2009. V. 36(13).
  32. Tagliabue A., Mtshali T., Aumont O. et al. A global compilation of dissolved iron measurements: focus on distributions and processes in the Southern Ocean // Biogeosciences. 2012. V. 9(6). P. 2333–2349.
  33. Taylor M.H., Losch M., Bracher A. On the drivers of phytoplankton blooms in the Antarctic marginal ice zone: A modeling approach // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2013. V. 118(1). P. 63–75.
  34. Thomalla S.J., Fauchereau N., Swart S. et al. Regional scale characteristics of the seasonal cycle of chlorophyll in the Southern Ocean. // Biogeosciences. 2011. V. 8(10). P. 2849–2866. https://doi.org/10.5194/bg-8-2849-2011
  35. Tournadre J., Bouhier N., Girard‐Ardhuin F. et al. Antarctic icebergs distributions 1992–2014 // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2016. V. 121(1). P. 327–349.
  36. Uchida T., Balwada D., Abernathey R. et al. Southern Ocean phytoplankton blooms observed by biogeochemical floats // Journal of Geophysical Research: Oceans. 2019. V.124(11). P. 7328–7343.
  37. Xing J., Wei H., Guo E.J. et al. Highly sensitive fast-response UV photodetectors based on epitaxial TiO2 films // Journal of Physics D: Applied Physics. 2011. V. 44(37), P. 375104.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025