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来自研究机构

潮汐并不总是把水冲到海里

日期:
2019年9月10日
来源:
华盛顿大学
简介:
在华盛顿州的威拉帕湾(Willapa Bay),科学家们发现,涨潮时冲刷潮滩的水与上一次涨潮时冲刷潮滩的水基本相同。这些“旧”水没有与“新”水混合,因此海湾里的生物食物含量较低。生长在“旧”水停留时间较长的平原上的牡蛎,每壳高的干组织重量下降了25%。
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按面积计算,华盛顿州西南部威拉帕湾的50%以上都是潮滩,这使得这个超过142平方英里的河口成为牡蛎养殖的理想场所。在这些平原的某些地方,牡蛎生长得很好,它们的壳里充满了美味佳肴,供有鉴赏力的食客享用。但据经验丰富的牡蛎养殖者说,在威拉帕湾其他地方养殖的牡蛎产的肉就没那么多了。

现在,科学家们可能对这种变化有了解释。该杂志7月26日在线发表了一篇论文河口、海岸和陆架科学华盛顿大学和斯特拉斯克莱德大学的研究人员报告说,在涨潮期间冲刷威拉帕湾滩涂的水基本上与上一次涨潮时冲刷滩涂的水相同。这些“旧”水没有与来自海湾深处或开阔的太平洋的“新”水混合,并且具有不同的化学和生物特性,例如潮滩内生物的食物含量较低。

由华盛顿大学生物学教授詹妮弗·鲁辛克(Jennifer Ruesink)领导的研究小组利用海洋学模型和水质爱博网投领导者读数表明,流过威拉帕湾平原的高潮水可能需要多达四个潮汐周期——或大约两天——才能被“新”水完全取代。通过测量牡蛎生长的实地实验,他们发现这种缓慢的更替对以威拉帕湾为家的生物产生了影响。

他们的发现推翻了先前关于潮汐的假设。

“以前,有一种观点认为,当水从潮滩或海湾流出时,水流和风会把水混合起来,”主要作者伊莱·惠特说,他是西澳大学环境学院的讲师,作为西澳大学生物系的博士生进行了这项研究。爱博网投领导者事实证明,这并不一定正确。这种混合需要多个潮汐周期才能发生。”

为了确定威拉帕湾的水周转率,Ruesink和Wheat与Neil Banas合作,Neil Banas是格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的海洋学家,他利用威拉帕湾的深度轮廓、流入威拉帕湾的河流以及流入太平洋的河流的数据,模拟了威拉帕湾的水“停留时间”和循环。该模型预测,在被来自更深水道的“新”水完全取代之前,滩地上的高潮水的停留时间从0到4个潮汐周期不等——这取决于海湾的位置。在超过一公里长的潮滩上,通常近岸潮滩上的水比远离海岸的潮滩停留的时间更长。

Ruesink说:“这有点矛盾:我们可以在低潮时穿过这些平原,那么在连续的低潮之间,水怎么能在那里停留几个多小时呢?”“现在我们已经发现了牡蛎床质量的新解释,这并不取决于它们在水下度过的时间,而是取决于到达它们的水的历史。”

研究小组直接从海湾收集数据。他们使用一个传感器网络——一些是自由漂浮的,另一些是固定位置的——来收集水深、温度、盐度和叶绿素含量等信息。所有这些水的性质在整个海湾都有所不同。温度的变化主要根据潮汐周期,而整个威拉帕湾的盐度和叶绿素的变化更符合他们的水停留时间模型。“旧”水和“新”水之间的关键区别之一是“旧”水含有较少的叶绿素,通常盐度较低。

该团队还测量了海湾中“旧”水和“新”水部分的牡蛎生长情况。在威拉帕湾的所有地方,牡蛎都长到了差不多相同的外壳大小。但是,远离海湾主航道的牡蛎——在涨潮时“旧”水水平较高的地区——很难把人们吃的肉填满那些贝壳。生长在距离主航道半公里的平原上的牡蛎,与生长在靠近航道的牡蛎相比,每壳高的干组织重量下降了25%,因为“新”水到达得更快。

Ruesink说:“科学家们很早就知道,当你深入海湾时,水的停留时间会增加。”“但这是第一次模型和现场数据都显示,‘旧’水靠近海岸,穿过潮汐滩。”

麦特说,这些发现可以解释为什么威拉帕湾的一些地方——被牡蛎养殖者称为“育肥地”——比其他地方更适合生产大型生物量牡蛎。这项研究还对科学家如何理解威拉帕湾等潮汐生态系统中所有生物的健康和福祉产生了深远的影响。例如,“老”水中较低的叶绿素含量表明,这些水含有较少的颗粒,供平原上的滤食性生物使用,这可能是因为在以前经过平原时,食物已经从水柱中取出。威拉帕湾这些地区的生物必须等待更长时间才能得到“新”水带来的恩惠。

Wheat说,未来的研究将不得不关注这些更长的水周转率带来的其他后果,比如污染物是如何从水柱中稀释和清除的。研究小组的发现为潮汐环境增加了一层复杂性,并明确地表明威拉帕湾经验丰富的牡蛎养殖者已经知道:并非所有的潮滩都是平等的。

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故事来源:

材料所提供的华盛顿大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Elizabeth E. Wheat, Neil S. Banas, Jennifer L. Ruesink。多日水停留时间作为潮间带物理和生物梯度的机制河口、海岸和陆架科学, 2019;106303 DOI:10.1016 / j.ecss.2019.106303

引用此页

华盛顿大学。“潮汐并不总是把水冲到海里。”《科学日报》。《科学日报》,2019年9月10日。< www.koonmotors.com/releases/2019/09/190910134331.htm >。
华盛顿大学。(2019年9月10日)。潮汐并不总是把水冲到海里。《科学日报》。2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2019/09/190910134331.htm
华盛顿大学。“潮汐并不总是把水冲到海里。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2019/09/190910134331.htm(2023年6月20日访问)。

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