4月2日，我室马文涛副研究员在Progress in Oceanography在线发表了题为“Impact of mesoscale eddies on the source funnel of sediment trap measurements in the South China Sea”的研究成果，揭示了南海中尺度涡对颗粒物沉降过程的影响。中科院南海海洋研究所修鹏研究员为共同通讯作者，合作者包括我所冉莉华、闫运伟副研究员，席婧媛助理研究员，Martin Wiesner教授和以色列耶路撒冷技术学院Erick Fredj副教授。

海洋沉降颗粒物可以将浮游植物固定的碳从表层输出至深海，促进了海洋的碳吸收与储存。这些沉降颗粒物记录了海洋物理、化学和生物过程的有关信息，是海洋学研究的重要载体。沉积物捕获器是收集沉降颗粒的采样设备，其中由锚系固定的时间序列沉积物捕获器能够连续记录海洋内部的颗粒物通量，帮助定量分析海洋储碳能力，在南海有着广泛的应用。但是由于强水动力条件影响，颗粒物的沉降过程往往并不垂直，这对传统基于垂直沉降假设估算储碳效率方法来说是重要的误差来源。例如海盆内部捕获器收集到的颗石藻化石就来自于陆坡沉积物的再悬浮和侧向搬运。利用粒子追踪技术可以准确找到源区的位置（图1）.

图1 沉积物捕获器SCS-N站位颗石藻化石种Triquetrorhabdulus longus通量及4个典型时间段粒子追踪颗粒来源的概率分布。通量峰值期粒子来源的高概率分布区覆盖了已知的含颗石藻化石种地层出露区（紫色网格），而通量谷值时间段粒子来自紫色网格区的概率很小。

本项研究利用HYCOM再分析资料和后向粒子追踪技术评估了涡旋对南海时间序列沉积物捕获器收集范围的影响。结果显示不同季节，捕获器收集的粒子可以来自于涡旋的不同位置，并且收集的锥形管道有明显的倾斜（图2，3）。同时颗粒物的沉降速度对捕获器的收集范围也有很大影响（图3）。沉降速度越大，垂直沉降假设越能成立，而当沉降速度小于40 m d-1时，涡旋可以造成收集管道的明显倾斜。低沉降速率的颗粒物可以从涡旋边缘进入涡旋内部并被捕获器接收。本项研究结果有助于理解涡旋对沉积物捕获器物质来源的影响。

图2 不同季节气旋涡对SCS-N站位捕获器收集范围的影响

图3 涡旋内不同沉降速度颗粒物的收集管道

引用：Ma, W., Xiu, P., Chai, F., Ran, L., Wiesner, M.G., Xi, J., Yan, Y., Fredj, E., Impact of mesoscale eddies on the source funnel of sediment trap measurements in the South China Sea, Progress in Oceanography (2021), doi:

https://doi.org/10.1016/j.pocean.2021.102566