Исследователи недавно опубликовали две статьи в Journal of Geophysical Research — Oceans, которые помогают объяснить, как свойства воды континентального шельфа Западной Флориды определяются океанской циркуляцией и как циркуляция влияет на цветение красных приливов. Первое исследование описывает, как континентальный шельф Западной Флориды — широкий пологий регион между береговой линией и глубоким Мексиканским заливом — может вентилироваться снизу более глубокой водой Мексиканского залива, содержащей повышенные уровни питательных веществ, и как эти новые воды транспортируется к береговой линии.
Второе исследование показывает, как эти концепции могут быть объединены с измерениями высоты поверхности моря со спутников для прогнозирования цветения красных приливов вдоль западного побережья Флориды.Цветение красных приливов определяется как высокая концентрация токсичной водоросли Karenia brevis, которая при определенных условиях может вытеснить другие нетоксичные водоросли. По данным морских ученых USF, в годы самых сильных вспышек красный прилив был ответственен за миллионы долларов убытков в индустрии моллюсков, рыбы, отдыха и туризма. Токсины красных приливов, попадающие в пищевую сеть, могут передаваться другим формам жизни, от крошечного зоопланктона до птиц, рыб и водных млекопитающих.
Государственные испытания проводятся с целью убедиться, что морепродукты, собранные в промышленных масштабах, безопасны для употребления в пищу. Токсины красных приливов часто вызывают гибель рыбы и могут переходить в аэрозольное состояние, вызывая респираторный дистресс у человека, особенно в зонах прибоя и вокруг них. Хотя красный прилив происходит естественным образом в Мексиканском заливе, важно знать, когда и где может возникнуть угроза красного прилива и как он может развиваться вдоль побережья.
Предсказание таких событий в ежедневных или сезонных временных масштабах имеет как биологические, так и физические аспекты.«Это недавно опубликованное исследование дает основу для понимания того, почему части прибрежного океана западной Флориды могут иногда быть либо богаты питательными веществами, либо испытывать дефицит питательных веществ. — сказал доктор Роберт Вайсберг, заслуженный профессор физической океанографии Университета USF, доктор Роберт Вайсберг.Методы, использованные для прогнозирования отсутствия крупного цветения красных приливов в этом сезоне (с конца лета до начала осени), были разработаны на основе объяснений того, почему в 2010 году не было красного прилива и почему цветение 2012 года было более сильным, чем в 2013 году. Эти выводы Затем были сделаны успешные прогнозы цветения на 2014 и 2015 годы.
Исследователи также использовали численное моделирование прибрежной циркуляции океана, чтобы лучше понять происхождение и пути движения воды, поднимающейся вверх на континентальный шельф Западной Флориды Мексиканским заливом, взаимодействия петлевого течения со склоном, особенно вблизи Сухого Тортугаса, известного как Западная Флорида. «Точка давления» полки. По словам исследователей, продолжительный контакт в точке давления, как было определено с помощью спутниковых наблюдений за высотой поверхности моря, приводит в движение весь шельф, тем самым принося на шельф новую, богатую питательными веществами воду и подавляя развитие красных приливов. И наоборот, годы без такого длительного контакта с точками давления, как правило, истощают питательные вещества, что позволяет K. brevis вытеснить другие, быстрорастущие доброкачественные водоросли.
«Хотя эти методы, безусловно, допускают ошибки, учитывая биологическую сложность цветения красных приливов, эти методы, похоже, работали все, кроме четырех из последних 23 лет, в течение которых существуют совместные спутниковые альтиметрии и наблюдения K. brevis», — пояснил Вайсберг. «Важно отметить, что, устанавливая состояние питательных веществ на шельфе, прибрежная океаническая циркуляция обеспечивает основу для экологии шельфа, и что те же концепции для прогнозирования красных приливов применимы и имеют решающее значение для рыболовства и более высоких трофических уровней в Общее."«Наблюдения остаются ограничивающим фактором в продвижении этих концепций», — добавил Вайсберг. «Только благодаря нашему лучшему пониманию того, как связаны циркуляция океана и биота, мы можем стать лучшими защитниками окружающей среды в нашем прибрежном регионе, где общество встречается с морем».