Sea surface height (SSH) is routinely measured from satellites and used to infer ocean currents, including eddies, that affect the distribution of organisms and substances in the ocean. SSH not only reflects the dynamics of the surface layer, but also is sensitive to the fluctuations of the main pycnocline; thus it is linked to events of nutrient upwelling. Beyond episodic upwelling events, it is not clear if and how SSH is linked to broader changes in the biogeochemical state of marine ecosystems. Our analysis of 23 years of satellite observations and biogeochemical measurements from the North Pacific Subtropical Gyre shows that SSH is associated with numerous biogeochemical changes in distinct layers of the water column. From the sea surface to the depth of the chlorophyll maximum, dissolved phosphorus and nitrogen enigmatically increase with SSH, enhancing the abundance of heterotrophic picoplankton. At the deep chlorophyll maximum, increases in SSH are associated with decreases in vertical gradients of inorganic nutrients, decreases in the abundance of eukaryotic phytoplankton, and increases in the abundance of prokaryotic phytoplankton. In waters below ∼100 m depth, increases in SSH are associated with increases in organic matter and decreases in inorganic nutrients, consistent with predicted consequences of the vertical displacement of isopycnal layers. Our analysis highlights how satellite measurements of SSH can be used to infer the ecological and biogeochemical state of open-ocean ecosystems.

中文翻译：

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北太平洋亚热带环流的生态和生物地球化学状态与海面高度有关

海面高度 (SSH) 通常由卫星测量，用于推断影响海洋中生物和物质分布的洋流，包括涡流。SSH 不仅反映表层动态，而且对主旋斜的波动敏感；因此它与养分上升事件有关。除了偶发的上升流事件之外，尚不清楚 SSH 是否以及如何与海洋生态系统生物地球化学状态的更广泛变化相关联。我们对北太平洋副热带环流 23 年的卫星观测和生物地球化学测量的分析表明，SSH 与水柱不同层中的许多生物地球化学变化有关。从海面到叶绿素最大值的深度，溶解的磷和氮随着 SSH 神秘地增加，增加了异养微型浮游生物的丰度。在深层叶绿素最大值处，SSH 的增加与无机养分垂直梯度的减少、真核浮游植物丰度的减少和原核浮游植物丰度的增加有关。在约 100 m 深度以下的水域中，SSH 的增加与有机质的增加和无机营养物的减少有关，这与等密度层垂直位移的预测结果一致。我们的分析强调了如何使用 SSH 的卫星测量来推断公海生态系统的生态和生物地球化学状态。SSH 的增加与无机养分垂直梯度的减少、真核浮游植物丰度的减少和原核浮游植物丰度的增加有关。在约 100 m 深度以下的水域中，SSH 的增加与有机质的增加和无机营养物的减少有关，这与等密度层垂直位移的预测结果一致。我们的分析强调了如何使用 SSH 的卫星测量来推断公海生态系统的生态和生物地球化学状态。SSH 的增加与无机养分垂直梯度的减少、真核浮游植物丰度的减少和原核浮游植物丰度的增加有关。在约 100 m 深度以下的水域中，SSH 的增加与有机质的增加和无机营养物的减少有关，这与等密度层垂直位移的预测结果一致。我们的分析强调了如何使用 SSH 的卫星测量来推断公海生态系统的生态和生物地球化学状态。SSH 的增加与有机质的增加和无机营养物的减少有关，这与等密度层垂直位移的预测结果一致。我们的分析强调了如何使用 SSH 的卫星测量来推断公海生态系统的生态和生物地球化学状态。SSH 的增加与有机质的增加和无机营养物的减少有关，这与等密度层垂直位移的预测结果一致。我们的分析强调了如何使用 SSH 的卫星测量来推断公海生态系统的生态和生物地球化学状态。