近日，自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室（MED）海洋生物地球化学研究团队在生物地球化学领域主流期刊Journal of Geophysical Research: Biogeosciences发表了题为“Phytoplankton community structure at subsurface chlorophyll maxima on the western Arctic shelf: patterns, causes, and ecological importance”的研究论文，提出了西北冰洋陆架区次表层叶绿素极大层浮游植物群落结构的分布模式、控制机制和生态意义的新见解，庄燕培副研究员为第一作者，金海燕研究员为通讯作者。

近几十年来北极海冰快速融化，是全球气候变化最显著的信号之一。目前北冰洋夏季海冰量与1979年至2000年期间的平均相比减少了超过40％。海冰的持续融化和变薄不仅导致了北冰洋表层能量收支的变化，也对生态系统和生物泵过程产生了深远的影响。过往观测表明，北冰洋海洋CO2吸收能力随着海冰融化显著增强，其年增加量与我国每年的碳排放增量相当（30 Tg C yr^–1）。次表层叶绿素极大层（subsurface chlorophyll maxima, SCM）是无冰季节陆架区生物泵过程的关键所在，贡献了主要的生物泵增量。

观测发现尽管SCM薄层只有几米到十几米，但贡献了水柱约50%的Chl a生物量，在高生物量区贡献率超过了70%。无机氮可利用性控制了无冰季节陆架区SCM层浮游植物生物量，相关关系为log (T _{Chl a}) = 0.4log (N)-0.1。大粒径硅藻是楚科奇陆架南部（SCS）和楚科奇陆架北部（NCS）的生物量的主要组成（>90%），因其具有更高效的食物链传输效率，使得SCS和NCS成为陆架区生态系统食物链和碳埋藏的热点区域。此外，海冰融化刺激了楚科奇陆架边缘次表层硅藻的旺发，由于生长季节延长和无冰水域增加，次表层浮游植物旺发在陆架生物泵过程起到越来越重要的作用。

白令海-楚科奇海陆架区叶绿素

 (a) 在整个水柱的积分和SCM层的积分浓度（mg/m²）；(b) 总诊断色素在整个水柱的积分和SCM层的积分浓度（mg/m²）

该研究得到了国家自然科学基金（41941013, 41776205和41976226）、所专项团队项目（QNYC2003）的资助。

Zhuang, Y., Jin, H.*, Chen, J., Ren, J.,Zhang, Y., Lan, M., et al. (2020). Phytoplankton community structure atsubsurface chlorophyll maxima on the western Arctic shelf: Patterns, causes, and ecological importance. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 125, e2019JG005570. https://doi.org/10.1029/2019JG005570

JGR-2019JG005570.pdf