近日，自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境监测预警全国重点实验室在期刊SCIENCE CHINA Earth Sciences上在线发表了题为“Inter-basin nutrient fluxes through the Indonesian Seas”的研究论文。该研究基于高分辨率物理-生物地球化学耦合模式，系统定量评估印尼海主要海峡营养盐跨洋盆输送过程，解析了水平输送与垂向混合在混合层营养盐收支中的相对贡献。论文第一作者为我所已毕业的硕士研究生赵子荟，我所马文涛研究员为通讯作者，合作者包括我所邢小罡研究员，厦门大学王渊博士、薛惠洁教授等。

研究背景

印度尼西亚海（Indonesian Seas）连接热带太平洋与印度洋，是全球唯一的低纬跨洋海水交换通道，也是全球热盐环流的重要组成部分。通过印尼贯穿流（Indonesian Throughflow，ITF），大量热量、淡水及生源要素在两大洋之间交换，对全球海洋环流、气候变化及海洋生物地球化学循环具有重要影响。

与此同时，印尼海也是全球海洋初级生产力最活跃、珊瑚礁生物多样性最高的区域之一。然而，维持其高生产力所需营养盐究竟来源于何处，不同海峡承担着怎样的输送功能，以及水平输送和垂向输送在区域营养盐收支中各自发挥什么作用，长期以来仍缺乏系统认识。

已有研究主要关注印尼贯穿流体积输送及局地垂向混合过程，而针对整个印尼海营养盐收支及主要动力过程的定量诊断仍相对不足。尤其是在复杂海峡地形和中尺度涡旋共同作用下，营养盐输送机制仍存在诸多科学问题亟待回答。

研究方法

采用ROMS-CoSiNE耦合模式（1/12°分辨率），模拟2000-2009年印尼海及周边海域生物地球化学过程，并基于多源观测资料对物理过程与营养盐分布进行系统验证。在此基础上，对混合层以上营养盐输送进行通量分解，区分水平平流、水平扩散、垂向平流及垂向扩散，并进一步分离平均流与涡旋贡献。

主要研究发现

（1）印尼海营养盐输入主要来自望加锡海峡和哈马黑拉海峡

望加锡海峡（Makassar Strait）与哈马黑拉海峡（Halmahera Channel）共同构成混合层营养盐输入的主要通道。尽管望加锡海峡承担约80%体积输送，但哈马黑拉海峡因南太平洋来源水体营养盐浓度较高，使两者对营养盐输入贡献接近。

（2）帝汶通道是营养盐输出的主要通道

帝汶通道(Timor Passage)为营养盐输出至印度洋最主要的路径。其输出强度超过主要输入通道总和，导致混合层水平输送呈净亏损，净硝酸盐通量达−0.42×1012 ± 0.41×1012 mmol d-1。这一结果表明，单纯依靠水平输送无法维持印尼海表层较高的营养盐浓度和生物生产力。

（3）中尺度涡旋显著增强营养盐水平输入

进一步将水平平流分解为平均流和平流涡旋两部分后发现，平均环流主导营养盐向印度洋输出，而中尺度涡旋则表现为明显的正向营养盐输入。研究表明，来自西太平洋及东印度洋传播进入印尼海的中尺度涡旋，不仅携带动能，同时承担了重要的营养盐输送功能，对区域营养盐补给发挥了不可忽视的作用。

（4）垂向扩散是维持印尼海高生产力的核心机制

研究进一步揭示，混合层营养盐补给主要来源于垂向过程。其中，垂向扩散贡献达到1.57×1012±0.28×1012 mmol d-1，约占总营养盐输入的65%，成为区域最重要的营养盐来源；垂向平流同样提供持续补给，其中约73%的贡献来自涡旋过程。结果说明，由内潮破碎、复杂海底地形及中尺度动力共同驱动的强垂向混合，是维持印尼海高初级生产力的关键动力机制。

科学意义

本研究从区域营养盐收支角度，系统量化了印尼海主要海峡跨洋营养盐输送过程，明确了水平输送、垂向平流及垂向扩散在混合层营养盐补给中的相对贡献，进一步揭示了平均环流、中尺度涡旋及垂向混合作用在区域营养盐循环中的不同角色。

研究结果深化了对印尼贯穿流生物地球化学效应的认识，为理解热带印尼海高生产力形成机制提供了新的证据，同时也为区域碳循环、生态系统演变以及全球海洋生物地球化学模式的发展提供了重要科学参考。未来，结合更高分辨率模式、现场观测以及卫星遥感资料，将有助于进一步认识内潮、涡旋及气候变化背景下印尼海营养盐循环及生态响应过程。

本研究得到以下项目资助：国家自然科学基金项目（批准号：42330401, 42276063, 42376117）、中国科学院战略性先导科技专项（项目编号：XDB42000000）以及厦门大学海洋环境科学国家重点实验室访问学者基金。

论文引用：

1. Zhao Z, Ma W, Xing X, Wang Y, Xue H. 2026. Inter-basin nutrient fluxes through the Indonesian Seas. Science China Earth Sciences, https://doi.org/10.1007/ s11430-025-1948-6

2. 赵子荟, 马文涛, 邢小罡, 王渊, 薛惠洁. 2026. 印度尼西亚海跨海盆营养盐输送及其动力机制. 中国科学: 地球科学, doi: 10.1360/N072025-0087