

近日,山東省科學院海洋儀器儀表研究所、齊魯工業大學海洋技術科學學院海洋遙感團隊在滸苔綠潮遙感監測與預警方面的研究工作取得了新進展,在國際上首次提出一種滸苔綠潮消亡天數的預測方法,研究成果 “Monitoring the dissipation of the floating green macroalgae blooms in the Yellow Sea (2007-2020) on the basis of satellite remote sensing”發表于國際知名遙感期刊《Remote Sensing》(JCR,Q1),合作者包括來自中國科學院煙臺海岸帶研究所的世界頂級滸苔綠潮遙感專家。
自2007年以來,黃海有規律地發生由滸苔聚集引起的大規模綠色大型藻華(MABs),2021年黃海滸苔綠潮規模遠超往年,創歷史最大值。綠潮的周期性暴發已成為黃海最嚴重的生態災害,被認為是世界最大規模的綠潮,造成了巨大的經濟損失和嚴重的社會影響。綠潮消亡后期,大量滸苔登陸山東半島南岸地區,或沉入海底,在綠藻沉降分解的過程中會向海水釋放大量的營養鹽,改變水體理化環境,而綠潮的登陸過程則會對沿海地區的景觀生態環境、人類生產活動等造成嚴重影響。
然而,如此大規模的滸苔綠潮是在何時何地消亡的?是否有規律可循?是否可以預警?這些科學問題長期困擾學界,之前從未得到解決。為監測MABs消亡期特征,團隊采用Terra/Aqua MODIS、HJ-1A/1B、GF-1、Sentinel-2 A/B等多顆衛星研究黃海南部MABs消亡階段的時空變異。結果表明,日消亡率(DR)的年內變化差異較大,但逐年統計其最大值與綠潮最大面積的整體趨勢較為一致,均呈現增加趨勢。基于DR變化特征,團隊首次提出了一種預測MABs消散天數的方法。基于2007—2017年綠潮的日消亡率變化,在國際上提出了計算綠潮消亡天數的方法。該方法于2018-2020進行應用,結果顯示,預警的消亡天數與遙感圖像獲得的結果相對一致。從2007年到2020年,山東半島沿海城市大型藻類的登陸順序大致可以分為兩類,其中一類是大型藻類首先登陸日照,其次是青島、乳山和海陽;另一類以相反的順序登陸。MABs年分布密度在黃海南部呈現顯著差異。該研究成果為評估MABs對海洋生態的影響和制定綠潮防控策略提供了科學依據。

該研究工作得到了國家自然科學基金青年基金和面上基金、國家重點研發計劃、中國科學院戰略重點研究計劃-地球大數據科學工程項目、山東省重點研發計劃、山東省自然科學基金、山東省科學院海洋儀器儀表研究所碩士培育基金等資助。
海洋遙感創新團隊在禹定峰博士的帶領下,依托國家級研究平臺和重點實驗室,瞄準國際學術前沿,緊緊圍繞國家和山東省海洋經濟發展、海洋資源環境及安全這個主題,著力探索遙感技術在海洋生態、環境與資源等方面監測與評價的原理和方法,以開展高水平科學研究和人才培養工作為目標,在透明度遙感、滸苔綠潮遙感等研究領域取了一批原創性成果,形成了自己的研究特色。下一步,團隊將根據國家和山東省戰略發展需求,在藍碳遙感、衛星海洋遙感定標與檢驗、海洋遙感機理、海洋環境生態的遙感監測、新型海洋遙感前沿技術等關鍵科學問題和技術領域開展研究。
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