缺氧-密西西比河东岸

缺氧-密西西比河东岸

缺氧, 湖泊和沿海水域中低溶解氧的状况, 河口问题是世界性的吗. 缺氧是一种环境现象,当水体中的溶解氧浓度低于引起系统中水生生物呼吸窘迫的最低阈值时. 通常是由于农业和其他人类活动中过量的营养物质进入河口造成的, 低氧会对河口生物造成胁迫, 特别是不能移动的底栖生物. 缺氧通常定义为溶解氧浓度低于2毫克/升.  缺氧的发展可能是许多因素的结果, 自然的和人为的 , 但这主要是由过量的营养物质驱动的, 而水柱分层由于盐度和温度梯度以及缺乏混合. 从河流排放的淡水将营养丰富的水引入生态系统. 浮游植物, 比如藻类和其他幼虫, 以这些能增加它们体型和生物量的营养物质为食, 导致它们沉入更深的水柱中. 富营养物质的进一步运输发生在整个水柱时 浮游动物 吃藻类和其他种类的浮游植物. 当浮游植物被消耗, 浮游动物排出的粪球下沉到海底,在那里细菌的分解作用通过细菌呼吸作用分解了富含营养的粪球. 这个过程消耗了海底大部分的氧气供应, 导致机体应激和死亡. 低氧水域, 通常被称为“死区”,从春末到夏末,在美国沿海水域最常见,而且越来越频繁, 广泛的, 和持续的. 在路易斯安那州南部,每年都有记录 密西西比河河口附近的死亡区.

近岸水域底部缺氧如何发展的图表. 除了径流和污水, 大量淡水的流入也会造成层理的形成. 资料来源:国家沿海状况报告IV, EPA-B42-R-10-003(2012年4月).

电脑研究项目

In 2008, 两次海洋调查偶然地记录了Chandeleur海峡低溶解氧层的出现. PC建立了一个研究程序,以调查Chandeleur sound中发生的底缺氧是一种常见现象还是罕见事件. 因此,PC从2010年开始研究Chandeleur Sound的缺氧情况. In 2013, PC添加了布雷顿声音作为调查的一部分,在我们的蓝月亮河口巡航数据收集期间检测到缺氧. 每年在田间进行多次缺氧采样,从春季开始,到秋季结束. 我们研究项目的目标是确定何时出现缺氧, 什么时候它消散,以及环境条件对两者的影响.

Chandeleur和Breton sound的缺氧采样点. 

取样检查底部缺氧情况 YSI计 用一根90英尺长的电缆测量盐度、温度和溶解氧浓度. YSI电缆以两英尺的间隔标记. 首先,利用机载测深仪确定总深度. 下一个, the probe on the instrument was lowered to take measurements at three depths; two feet beneath the surface, 在中深, 离海底一英尺(也叫顶部), 中间和底部). 当我们在河口巡航中测量缺氧时,一个 CTD水取样器 被经常使用. CTD随深度连续测量盐度、温度、溶解氧和叶绿素a. 所有这些数据结合起来,可以让我们确定是否存在分层, 缺氧形成的必要条件是什么, 如果出现缺氧, 以及低氧从底部到达的深度.

结果

PC一直在研究2010 - 2015年海底缺氧的季节性发展. 每年检测到的缺氧程度不一样. 在某些年份,缺氧区域很小,而在其他年份则很大. 也, 由于我们没有在缺氧季节连续采样,我们可能无法捕捉到缺氧达到的全部程度. 我们在2013-2015年夏季进行了多次调查, 我们看到,在同一季节,缺氧的大小会发生很大的变化. 在2011年, 路易斯安那大学海事联盟 在河的东部进行了调查,发现底部缺氧一直延伸到密西西比/阿拉巴马州边界. 他们的调查没有超出边界,但很可能缺氧还在继续. PC的调查并没有超过Chandeleur群岛,而是持续了很多年, 可见,缺氧进一步延长. 我们的船不能再航行了. 缺氧似乎是在一段低风和平静的条件之后开始发展的,并一直保持到锋面或飓风产生足以引起混合的风弦.

 

2010 - 2017年在Chandeleur和Breton sound检测到的缺氧程度. 2011年的调查包括LUMCON提供的数据. 第一次对布雷顿海峡的调查直到2013年才开始, 因此,前几年布雷顿海峡可能存在缺氧. 2014年在那里没有发现这种病毒. 自2008年以来,经历过缺氧的总面积为2341平方英里.

主要的结论

而缺氧区域的大小每年都在变化, 每年都要调查缺氧情况, 它在Chandeleur群岛北部和Cat岛海峡被发现. 发展, 增长, Chandeleur海峡缺氧的收缩和最终消失(通常是由于锋面或风暴)是一个动态的过程,取决于当前的环境条件, hg6686足球, 潮汐, 电流, 风和雨. 历史证据表明,低氧水团与水深测量密切相关,密度越大, 更多的含盐水团被困在Chandeleur海峡更深的区域. 随着流向该地区的地表淡水的增加, 从珠江等渠道, 水深测量为分层水柱的开发提供了合适的方案, 进一步切断了底水对富氧地表水的供应.

缺氧形成的原因可能是一种自然诱导的现象,仅仅是由于缺乏风和波浪能混合沿海水域和墨西哥湾深水, 因此造成密度驱动的分层在季节基础上发展. 低氧区域是一个再入,似乎是孤立的洋流普遍在开放的墨西哥湾. 墨西哥湾的盛行洋流绕过了缺氧形成的地区. 此外,夏季风弱的时候也会出现缺氧. 低风和缺乏水平表面洋流的组合 , 创造一个低能量的环境,允许水柱分层发展. 低风速与缺乏垂直混合直接相关,从而形成分层和缺氧. 密西西比河东部海底缺氧的发展似乎并不是由过量营养物质的输入所驱动的, 就像死亡区一样. 然而,这种缺氧的确切原因尚未发现,研究仍在继续.

资源

要获取以下报告的副本,请通过电子邮件 info@ScienceForOur海岸.org

Chandeleur Sound Water quality - 2010年10月
Chandeleur Sound Water quality - 2012年1月
Chandeleur Sound Water -水质2012年9月
Chandeleur良好水质2013年7月