科学家使用新的遥感数据7 D) K( r* s' m3 o* E/ p- H) p
马萨诸塞州伍兹霍尔-大型海藻巨藻是一种标志性的、重要的生态系统结构物种，在加利福尼亚州海岸和许多其他海岸线发现，它可以在1-2年内生长100英尺长。) @6 d4 s8 t; f0 Y
现在，研究人员使用新的遥感观测发现，不同的因素可能会影响巨藻海带是世界上最大的藻类物种。! a! |4 E+ l+ t
研究人员研究了加利福尼亚海岸圣巴巴拉海峡的巨型海带，发现“生理状态的时空模式，以及由此产生的生长和生产，都受到不同过程的调节，这取决于观察的规模。”养分有效性和衰老的空间结构基础物种的动态,发表于美国国家科学院院刊.
& L; }# }9 Z0 E9 ]! c6 D* K主要作者说：“根据你观察的空间尺度，无论你是在区域范围内观察海带林，还是在某个特定的局部区域进行观察，这些尺度上的模式可能表明不同的驱动因素。”汤姆·贝尔，伍兹霍尔海洋研究所应用海洋物理系助理科学家；工程
- c* t+ G( K4 x2 z: Y贝尔说：“在大于一公里的区域尺度上，海水养分与海带的生理状况动态有关。然而，在小于一公里的局部尺度上，与海带冠层年龄人口统计有关的内部衰老过程与各个海带林的生物量损失模式有关，尽管营养状况一致。”。衰老是生物体生理机能的进行性和不可逆转的退化。" f& N3 J4 e- Q! c
研究人员将注意力集中在加利福尼亚海岸圣巴巴拉海峡4000平方公里的研究区域。3 |# {/ n4 R# f1 m
贝尔曾亲自研究过巨型海带，在海带林中潜水。他说，锚定在海底的海带看起来像树干，有一束束半透明的海带叶，在水面形成一个树冠。* S c9 m1 t; R' x7 X( K# c" t
加利福尼亚州海峡群岛国家海洋保护区附近的巨型海带。Claire Fackler©NOAA9 H0 O! f9 p# m
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+ O, ~4 y8 n3 N然而，由于海带的野外测量是在小范围内进行的，研究人员通过结合纵向野外观测和遥感观测，找出了外部环境和内部生物驱动因素对海带种群动态的作用。
" {* j2 c* f# T& G4 Q0 F/ C研究人员使用了来自多个来源的遥感数据。使用4公里分辨率的中分辨率成像光谱辐射计（MODIS）Aqua卫星传感器产品评估了航道内的海面温度动态。陆地卫星5、7和8号巨型海带的卫星图像使研究人员能够追踪海带冠层生物量和年龄动态。每个陆地卫星图像带宽185公里，图像的像素分辨率为30米。
; k: F5 Z/ M6 w9 I此外，研究人员将机载可见/红外成像光谱仪（AVIRIS）传感器拍摄的圣巴巴拉海峡11公里宽的新型重复高光谱图像带纳入研究，该传感器的像素分辨率为18米。作为美国国家航空航天局（NASA）高光谱红外成像仪（HyspIRI）准备机载活动的一部分，该光学传感器提供了通道光谱反射率的校准图像。HyspIRI是美国宇航局计划的一项准备任务表面生物学和地质学卫星任务，可能在本年晚些时候发射。! {( L9 L; P, s1 _/ A" q( a
研究人员使用这张高光谱图像检查了海带冠层叶绿素与碳比的空间模式，这是生理状况的一个既定指标，与海带生长速度、叶片生长和生物量积累呈正相关。他们发现，随着年龄的增长，海带冠层的生理状况会出现可预测的下降，生理状况较低的海带林中较老的部分在随后的几个月内更容易消失。
2 N6 t/ O% d7 t9 e* m; F3 b贝尔表示，通过这项研究，他还试图帮助展示即将到来的卫星任务的一些能力。
! n. p6 S' E: \6 J3 G) {他说：“在不久的将来，科学家将有机会在全球范围内使用高光谱数据，这将为生态学家提供另一个工具，帮助他们了解系统是如何变化的，无论这些系统是低地热带森林还是巨型海带。”。“随着环境变得越来越不可预测，这将比以往任何时候都更加重要。似乎我们掌握的数据越多，我们就越意识到，由于气候变化如此迅速，我们无法根据过去的观测结果预测生态系统动态。这些新传感器对植物健康的直接评估将有助于科学家监测生态系统状态e改变。”; }! X% _" O, G2 B
这项工作得到了美国国家科学基金会、美国能源部和美国国家航空航天局的支持。此外，美国国家航空航天局地球和空间科学研究金计划为汤姆·贝尔提供了支持。HyspIRI预备空降战役团队为这项研究提供了帮助。
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作者：汤姆·W·贝尔1,2,*，大卫·A·西格尔2, 3
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隶属关系：
3 q7 u2 h7 q5 b: l* j# [$ E- o1.马萨诸塞州伍兹霍尔伍兹霍尔海洋研究所应用海洋物理与工程系02543
3 r; |7 N7 G5 c* o2.加利福尼亚州圣巴巴拉加利福尼亚大学地球研究所，邮编93106( c& V2 @, v! y0 Z0 _& h/ ? i
3.加州大学圣巴巴拉分校地理系，邮编93106
, O s& p2 `# s8 m5 ?7 f*通讯作者# K- e4 _% A6 f1 G- D9 s
- D1 o' [- f' a5 X; G2 T' \# z关于伍兹霍尔海洋研究所
# I2 c. x5 C7 y' Z7 v* R伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）是马萨诸塞州科德角的一家私营非营利组织，致力于海洋研究、工程和高等教育。成立于1930年，其主要任务是了解海洋及其与整个地球的相互作用，并传达对海洋在不断变化的全球环境中的作用的理解。WHOI的开创性发现源于科学和工程的完美结合，使其成为世界上基础和应用海洋研究和勘探领域最值得信赖和技术最先进的领导者之一。WHOI以其多学科方法、卓越的船舶操作和无与伦比的深海机器人能力而闻名。我们在海洋观测方面发挥着主导作用，运营着世界上最广泛的一套数据收集平台。顶尖的科学家、工程师和学生在全球范围内合作开展了800多个并行项目，跨越了知识和可能性的界限。有关更多信息，请访问www.52ocean.cn |
