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为什么全球海洋的75%都属于低营养低叶绿素区？探索这些神秘水域的秘密！
在全球海洋中，约75%的海域被标记为低营养低叶绿素区（LNLC）。这些地区的特殊性令人着迷，它们的存在不仅影响了海洋生态系统的运作，也在全球碳循环中扮演着重要角色。探究这些秘境的原因，将引导我们深入理解海洋的神秘与脆弱，与此同时，也为未来的保护与利用提供了重要的线索。
LNLC区域的特征
所谓低营养低叶绿素区是指那些富含较少营养素（如氮、磷和铁）的水域，这直接导致这些区域的初级生产率较低，表现在低叶绿素浓度上。这些区域通常被描述为寡营养的，主要集中于亚热带漩涡中，也存在于地中海和一些内陆湖泊中。
LNLC区域的存在是由于物理过程限制了营养素的可用性，使得营养物质主要循环于光照层中，并选择较小的浮游植物物种。
营养循环的物理与生物因素
浮游植物的生长主要发生在混合层，即上层海洋，这里拥有足够的光能，并且表层的湍流混合增加了海洋沿测温度、盐度和密度的垂直均匀性。在这些LNLC区域，营养素的可用性主要来自三个来源：深海水的再引入、表面海洋的再循环以及来自大气或陆地的“外部”营养素。 LNLC区域的形成是多重过程交织的结果，具体包括生物泵、艾克曼下沉以及水柱层化。
生物泵通过将有机物从表层海洋输出到深海形成营养梯度，这导致LNLC区域的营养素匮乏现象加剧。
LNLC区域的生产力
尽管LNLC区域的每单位面积的初级生产通常较低，但预计全球海洋生产力的40%来自这些区域。这是因为 LNLC区域面积庞大，多数位于亚热带漩涡中。这些区域的水体一般较暖且具层化，进而限制了新营养物质的输送，促使主要的营养来源为“再生循环”。
在LNLC区域，虽然新产量较低，但透过生物泵输出的有机物质仍会在一定程度上随着生物循环而被再利用。
LNLC区域的变异性
尽管LNLC区域整体营养物质稀少，但这些区域仍然是动态的，并且随着季节会经历变化。例如，北大西洋亚热带漩涡在冬季缩小，在夏季扩大。长期趋势显示，北半球的亚热带漩涡正在扩大，而南半球的漩涡则逐渐虚弱。气候变化加剧了热层化的过程，这使得营养物质的供应受到限制，从而改变了初级生产的模式。
随着海洋升温，对LNLC区域未来的求知欲增加，许多研究者都担心这将影响全球的生态平衡。
具体的LNLC区域范例
北大西洋亚热带漩涡
作为北大西洋亚热带漩涡的中心，萨尔加索海尽管通常为寡营养，但由于氮固定和季节性动态，其初级生产率显著高于预期。北大西洋从北极海获得磷酸盐供应，并且氮固定蓝藻如海藻蓝细菌（Trichodesmium）提供硝酸盐。
北太平洋亚热带漩涡
这是世界上最大的漩涡之一，初级生产受氮、磷和铁的限制，并受到ENSO和PDO的影响。研究显示,在1997-1998年的ENSO事件中，生产方式的主要组成部分转变了，影响了这一区域的物理及生物过程。
地中海
地中海的寡营养特征是由于其独特的抗潮流循环所驱动的。这里的水域自西至东呈现出强烈的逐渐减少的营养梯度，且对氮的需求更高，磷则变得相对重要。
监测LNLC区域
由于LNLC区域的遥远和大小，监测这些水域的特性变得极具挑战性。资料收集需要面对严酷的环境条件且必须得到国际合作与资源的支持，这使得数据的可靠性受到影响。
地面仪器和卫星影像的配合使用为我们提供了关于这些神秘水域的宝贵信息，但未来的监测仍然需要更强的国际支持和意识。
当我们深入探索这些低营养低叶绿素区域的奥秘时，我们不得不思考，这些神秘水域的构成与其所承载的生态系统会如何影响我们的未来海洋环境？
