Neue Forschungsarbeit über das peruanische Auftriebssystem in Biogeosciences veröffentlicht
Das peruanische Auftriebssystem beherbergt ein marines Ökosystem mit extrem hoher Produktivität. Beobachtungen zeigen, dass das peruanische Auftriebssystem das einzige Auftriebssystem an der östlichen Grenze (Eastern Boundary Upwelling System, EBUS) ist, in dem eine phasenverschobene Beziehung zwischen der saisonalen Chlorophyllkonzentration an der Oberfläche und der Intensität des Auftriebs besteht.
Dieses "saisonale Paradoxon" wirft die folgenden Fragen auf: (1) Was sind die einzigartigen Merkmale des peruanischen Auftriebssystems im Vergleich zu anderen EBUS, die zu der phasenverschobenen Beziehung führen, und (2) wie beeinflusst das saisonale Paradoxon die Funktionsweise des Ökosystems? Anhand von Klimabeobachtungen für vier EBUS stellen die Autoren fest, dass das peruanische Auftriebssystem das einzige ist, das zeigt, dass intensiver Auftrieb mit tiefen Mischschichten zusammenfällt. Anschließend wenden sie ein gekoppeltes regionales biogeochemisches Ozeanzirkulationsmodell (CROCO-BioEBUS) an, um zu bewerten, wie das Zusammenspiel zwischen Mischschichten und Auftrieb die Saisonalität des Oberflächenchlorophylls im peruanischen Auftriebssystem reguliert. Das Modell des Autors reproduziert das "saisonale Paradoxon" innerhalb von 200 km vor der peruanischen Küste. Sie bestätigen frühere Erkenntnisse über den Hauptbeitrag der Mischschichttiefe zur Saisonalität des Chlorophylls im Vergleich zum Auftrieb. Tiefe Mischschichten im australischen Winter verursachen eine vertikale Verdünnung des Phytoplanktons und eine starke Lichtlimitierung, was sich auf das Wachstum auswirkt. Die Auswirkung der Advektion ist zwar zweitrangig, stimmt aber mit früheren Ergebnissen für das peruanische System und andere EBUS überein, wobei ein verstärkter Offshore-Export dem Aufbau von Biomasse an der Küste entgegenwirkt. Darüber hinaus stellen die Autoren fest, dass die relativ kälteren Temperaturen des aufgewirbelten Wassers die Phytoplanktonproduktivität leicht dämpfen und den Aufbau der Phytoplanktonbiomasse weiter verlangsamen. Diese Auswirkungen der Kombination aus tiefen Mischschichten und Auftrieb ziehen sich durch das gesamte Ökosystem, von der Primärproduktion bis hin zur Export- und Exporteffizienz. Die Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle des Zusammenspiels zwischen der Tiefe der Mischschichten und dem Auftrieb und legen nahe, dass das Oberflächenchlorophyll als Reaktion auf die Vergrößerung der Mischschichten im Zuge des Klimawandels zunehmen und das saisonale Paradoxon abgeschwächt werden könnte.
Originalveröffentlichung open access:
Xue, Tianfei , Frenger, Ivy , Prowe, A. E. Friederike , Jose, Yonss Saranga und Oschlies, Andreas (2022) Mixed layer depth dominates over upwelling in regulating the seasonality of ecosystem functioning in the Peruvian Upwelling System. Open Access Biogeosciences (BG), 19 . pp. 455-475.
DOI 10.5194/bg-19-455-2022.
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