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JAMSTEC高精度預測支撐海洋食物鏈的浮游植物未來半年的增減變化

2026年10月15日 海洋宇宙
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2026年11月~2027年1月浮游植物增減「預測圖」(截至2026年7月1日)。藍色表示預計比常年減少、紅色表示增加的海域。顏色越深,與常年的差異越大(圖片提供:JAMSTEC)

灰色的海面上,各處浮現出紅色和藍色的區域。這是一張描繪浮游植物在未來半年左右比常年增加還是減少的「預測圖」。

日本國立研究開發法人海洋研究開發機構(JAMSTEC)的研究團隊預測了2026年11月至2027年1月的平均表層葉綠素濃度。葉綠素是浮游植物所具有的光合色素,其濃度是浮游植物量的指標。預測圖中,濃度低於常年的海域用藍色表示,高於常年的海域用紅色表示。

浮游植物小到肉眼幾乎無法看見。然而,它們在海水中漂浮並進行光合作用,成為浮游動物的餌料,支撐起延伸至魚類的食物鏈。可以說,它們是海洋生態食物鏈的「微小基石」。其增減可能影響魚類的分布和漁獲量。

研究團隊設想:「正如天氣預報能夠預判降雨與氣溫走勢一樣,能否預見這種微小但重要生物半年後的情況呢?」研究團隊將JAMSTEC開發的氣候預測系統,與可計算浮游動植物、營養鹽動態變化的海洋低級生態系統模型相結合,利用超級電腦實施了預測實驗。

將實驗結果與衛星的實測資料進行對照驗證後發現,在熱帶太平洋西部,能夠高精度預測約半年後作為浮游植物量指標的表層葉綠素濃度。海水溫度等發生變化時,浮游植物生長所需的營養鹽的分布也會隨之改變。這是全球首次證明,對這種「微小基石」的變化進行半年尺度預測是可能的。

JAMSTEC後續將推進該模型與鰹魚等魚類棲息地估算模型的聯動,開展相關研究,旨在將成果應用於漁業管理和食品供應規劃。

相關研究成果已發表於美國氣象學會出版的國際學術期刊《Journal of Climate》8月27日的電子版上,JAMSTEC於同日對外發布了該消息。

日語原文

日文:JST Science Portal 編輯部
中文:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Journal of Climate
論文:Seasonal chlorophyll-a prediction in the tropical Pacific with a global climate model incorporating marine biogeochemistry(SINTEX-F2bio)
DOI:10.1175/JCLI-D-25-0533.1