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Drivers of the spatial phytoplankton gradient in estuarineâcoastal systems: generic implications of a case study in a Dutch tidal bay
Biogeosciences ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-08-17 , DOI: 10.5194/bg-17-4135-2020 Long Jiang , Theo Gerkema , Jacco C. Kromkamp , Daphne van der Wal , Pedro Manuel Carrasco De La Cruz , Karline Soetaert
Biogeosciences ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-08-17 , DOI: 10.5194/bg-17-4135-2020 Long Jiang , Theo Gerkema , Jacco C. Kromkamp , Daphne van der Wal , Pedro Manuel Carrasco De La Cruz , Karline Soetaert
As the primary energy and carbon source in aquatic food webs, phytoplankton generally display spatial heterogeneity due to complicated biotic
and abiotic controls; however our understanding of the causes of this spatial heterogeneity is challenging, as it involves multiple regulatory mechanisms. We applied a combination of
field observation, numerical modeling, and remote sensing to display and interpret the spatial gradient of phytoplankton biomass in a Dutch tidal
bay (the Eastern Scheldt) on the east coast of the North Sea. The 19Â years (1995â2013) of monitoring data reveal a seaward increasing trend in
chlorophyll-a (chl a) concentrations during the spring bloom. Using a calibrated and validated three-dimensional hydrodynamicâbiogeochemical model, two
idealized model scenarios were run: switching off the suspension feeders and halving the open-boundary nutrient and phytoplankton loading. Results
reveal that bivalve grazing exerts a dominant control on phytoplankton in the bay and that the tidal import mainly influences algal biomass near the
mouth. Satellite data captured a post-bloom snapshot that indicated the temporally variable phytoplankton distribution. Based on a literature review,
we found five common spatial phytoplankton patterns in global estuarineâcoastal ecosystems for comparison with the Eastern Scheldt case: seaward
increasing, seaward decreasing, concave with a chlorophyll maximum, weak spatial gradients, and irregular patterns. We highlight the temporal
variability of these spatial patterns and the importance of anthropogenic and environmental influences.
中文翻译:
河口-沿海系统中空间浮游植物梯度的驱动因素:在荷兰潮汐湾中的案例研究的一般含义
作为水生食物网的主要能源和碳源,由于复杂的生物和非生物控制,浮游植物通常表现出空间异质性。但是,我们对这种空间异质性的原因的理解具有挑战性,因为它涉及多种调控机制。我们应用了野外观测,数值模拟和遥感相结合的方法,以显示和解释北海东海岸荷兰潮汐湾(东谢尔德)中浮游植物生物量的空间梯度。19年(1995年– 2013年)的监测数据显示叶绿素a(chl a)在春季开花。使用经过校准和验证的三维流体动力学生物地球化学模型,运行了两个理想的模型方案:关闭悬浮喂食器并将开放边界养分和浮游植物的负荷减半。结果表明,双壳类放牧对海湾中的浮游植物起主要控制作用,潮汐输入主要影响口附近的藻类生物量。卫星数据捕获了一个开花后的快照,该快照指示了随时间变化的浮游植物分布。根据文献综述,我们在全球河口-沿海生态系统中发现了五个常见的空间浮游植物模式,以与东部Scheldt案例进行比较:向海增加,向海减少,凹面具有叶绿素最大值,空间梯度弱和不规则模式。
更新日期:2020-08-20
中文翻译:
河口-沿海系统中空间浮游植物梯度的驱动因素:在荷兰潮汐湾中的案例研究的一般含义
作为水生食物网的主要能源和碳源,由于复杂的生物和非生物控制,浮游植物通常表现出空间异质性。但是,我们对这种空间异质性的原因的理解具有挑战性,因为它涉及多种调控机制。我们应用了野外观测,数值模拟和遥感相结合的方法,以显示和解释北海东海岸荷兰潮汐湾(东谢尔德)中浮游植物生物量的空间梯度。19年(1995年– 2013年)的监测数据显示叶绿素a(chl a)在春季开花。使用经过校准和验证的三维流体动力学生物地球化学模型,运行了两个理想的模型方案:关闭悬浮喂食器并将开放边界养分和浮游植物的负荷减半。结果表明,双壳类放牧对海湾中的浮游植物起主要控制作用,潮汐输入主要影响口附近的藻类生物量。卫星数据捕获了一个开花后的快照,该快照指示了随时间变化的浮游植物分布。根据文献综述,我们在全球河口-沿海生态系统中发现了五个常见的空间浮游植物模式,以与东部Scheldt案例进行比较:向海增加,向海减少,凹面具有叶绿素最大值,空间梯度弱和不规则模式。