8.12 Case Study No. 12Reference: Fe

8.12 Case Study No. 12
Reference: Feldman, G.C., 1986,
Variability of the productive habitat in the Eastern Equatorial Pacific. EOS Transactions, American Geophysical Union, 67(9):106–8
Remote Sensing Technique: Satellite Remote Sensing:
Platform - NIMBUS-7;
Sensor - CZCS.
Objective: To show that satellite ocean colour data can be used to define the spatial extent of the region of enhanced biological production (productive habitat) in the eastern equatorial Pacific (refer to Figure 8.23). To determine the degree of interannual variability in the areal extent of the productive habitat and in the estimated primary production of the region.
Experimental Rationale: The changes in ocean colour detected by the CZCS provide a quantitative measure of phytoplankton pigment concentrations in the surface layer of the ocean. These concentrations are an index of phytoplankton biomass and may be empirically related to primary production. Examination of a series of large-scale images, covering the entire eastern equatorial Pacific, allows the determination of the temporal and spatial scales of oceanic processes and of the resulting variability in the distribution and abundance of phytoplankton. Phytoplankton represent the first link in the food chain and their patterns of distribution in time and space may indicate how oceanographic processes regulate primary production.
Method: A sequence of CZCS scenes was processed to derive images of chlorophyll-like pigment concentration coregistered to a uniform spatial grid covering the eastern equatorial Pacific region. Subsequently, these images were composited to produce seasonal mean pigment maps for the 1978–79, 1979–80 and 1982–83 winter periods. Finally a comparison of the results obtained for each of these three periods was made with reference to previous descriptive and modelling studies of the eastern equatorial Pacific environment.
Results: Significant coherence in the distribution and abundance of phytoplankton was found, in both time and space, within each of the three periods considered. The primary production estimates from the CZCS data show a close agreement with those from ship sampling obtained in the same periods. The time/space composite images retain the major features observed during each period and appear to be the best means for quantifying the high degree of interannual variability evident from the imagery. This interannual signal was found to be greater than that observed over the shorter time scales involved in constructing the seasonal composites. Surprisingly, the largest variability occurred between the 79–80 period and the other two periods, i.e. 78–79 and 82–83, which actually have similar characteristics in spite of the El Nino event of the 82–83 period (refer to Figure 8.24). In the 79–80 winter, the area classified as productive habitat (pigment concentrations greater than 1 mg/cu.m) was about one order of magnitude larger than in the other two winters, reaching almost 30% of the study area versus 3–10% in 78–79 and 82–83 respectively. Therefore, the major question raised by this study does not revolve around El Nino, but rather in trying to understand the reasons for the variability between 78–79 and 79–80, since in these periods the conditions throughout the region have been characterized as being close to normal (refer to Figure 8.25).
Conclusion: This work demonstrates the potential of remotely sensed pigment measurements for the assessment of primary production and productive habitat extent on a regional or even global scale. For the eastern equatorial Pacific, there is evidence that there may be significant large-scale oceanic and atmospheric differences even when El Nino type phenomena are not active. Variations in the strength, location and timing of intensified undercurrent flows (e.g, the Equatorial and Peru Undercurrents) could alter the large-scale patterns of vertical mixing and nutrient input, i.e. upwelling along the Peru coast, thereby influencing phytoplankton production and the fish population sustained by this production. Perhaps the system is periodically purged. Low primary production during certain periods of time results in a significant reduction in the abundance of herbivores such as copepods and anchovies. The associated reduction in grazing pressure would then allow a large increase in planktonic abundance if accompanied by sufficient nutrient levels. A “boom and bust” type of cycle could then be established in the ecosystem of the region. The quantitative information derived from the satellite images allows the primary production to be estimated for the entire study area, as well as the production arising from specific regions. The repetitive character of the information makes it possible to follow the evolution of this production. Marine resource exploitation strategies may be identified byøm such analyses.ates the potential of remotely sensed pigment measurements for the assessment of primary production and productive habitat extent on a regional or even global scale. For the eastern equatorial Pacific, there is evidence that there may be significant large-scale oceanic and atmospheric differences even when El Nino type phenomena are not active. Variations in the strength, location and timing of intensified undercurrent flows (e.g, the Equatorial and Peru Undercurrents) could alter the

Kết quả (Việt) 2:

8.12 Trường hợp nghiên cứu định số 12
Tham khảo: Feldman, GC, 1986,
biến đổi của môi trường sống sản xuất ở Đông Equatorial Thái Bình Dương. Giao dịch EOS, American Geophysical Union, 67 (9): 106-8
Viễn thám Kỹ thuật: Vệ tinh viễn thám:
Platform - Vừng mây sáng-7;
Sensor - CZCS.
Mục tiêu: Để hiển thị dữ liệu màu đại dương vệ tinh có thể được sử dụng để xác định phạm vi không gian của khu vực tăng cường sản xuất sinh học (môi trường sống sản xuất) ở phía đông xích đạo Thái Bình Dương (xem hình 8.23). Để xác định mức độ của biến trình ở mức độ dày đặc của môi trường sống sản xuất và trong các ước tính sản xuất chính của khu vực.
Cơ sở thực nghiệm: Những thay đổi trong màu đại dương phát hiện bởi các CZCS cung cấp một thước đo định lượng nồng độ sắc tố thực vật phù du ở các lớp bề mặt đại dương. Những nồng độ là một chỉ số sinh khối thực vật phù du và có thể được thực nghiệm liên quan đến sản xuất chính. Kiểm tra của một loạt các hình ảnh quy mô lớn, bao phủ toàn bộ phía đông xích đạo Thái Bình Dương, cho phép việc xác định quy mô và thời gian của các quá trình của đại dương và sự biến đổi dẫn đến sự phân bố và sự phong phú của thực vật phù du. Thực vật phù du đại diện cho các liên kết đầu tiên trong chuỗi thức ăn và mô hình phân phối của họ trong thời gian và không gian có thể chỉ ra cách các quy trình hải dương điều tiết sản xuất chính.
Phương pháp: Một chuỗi các cảnh CZCS được xử lý để lấy được hình ảnh của nồng độ sắc tố diệp lục giống như coregistered đến một không gian thống nhất lưới bao gồm các khu vực Thái Bình Dương xích đạo phía đông. Sau đó, những hình ảnh này được ghép lại để tạo bản đồ sắc tố trung bình theo mùa cho các giai đoạn mùa đông 1978-1979, 1979-1980 và 1982-1983. Cuối cùng việc so sánh các kết quả thu được cho mỗi một trong ba thời kỳ này đã được thực hiện với các tài liệu tham khảo để nghiên cứu mô tả và mô hình trước đó của môi trường Thái Bình Dương xích đạo phía đông.
Kết quả: sự gắn kết quan trọng trong việc phân phối và sự phong phú của thực vật phù du đã được tìm thấy, trong cả thời gian và không gian, trong mỗi ba thời kỳ xem xét. Dự toán sản xuất chính từ các dữ liệu CZCS cho thấy một thỏa thuận chặt chẽ với những người từ các mẫu tàu thu được trong cùng kỳ. Những hình ảnh thời gian / không gian tổng hợp giữ lại các tính năng chính được quan sát trong từng thời kỳ và dường như là phương tiện tốt nhất để định lượng mức độ cao của biến trình rõ ràng từ các hình ảnh. Tín hiệu trình năm nay đã được tìm thấy là lớn hơn so với quan sát trong thang thời gian ngắn tham gia vào xây dựng các vật liệu tổng hợp theo mùa. Đáng ngạc nhiên, sự thay đổi lớn nhất xảy ra giữa các giai đoạn 79-80 và hai giai đoạn khác, tức là 78-79 và 82-83, mà thực sự có những đặc điểm tương tự như bất chấp những sự kiện El Nino của thời kỳ 82-83 (xem hình 8.24 ). Trong 79-80 mùa đông, khu vực phân loại môi trường sống như sản xuất (nồng độ sắc tố lớn hơn 1 mg / mét khối) là khoảng một thứ tự cường độ lớn hơn trong hai mùa đông khác, đạt gần 30% diện tích nghiên cứu so 3- 10% trong 78-79 và 82-83 tương ứng. Do đó, câu hỏi lớn đưa ra bởi nghiên cứu này không xoay quanh El Nino, nhưng thay vì cố gắng tìm hiểu những lý do cho sự thay đổi giữa 78-79 và 79-80, vì trong giai đoạn này các điều kiện trong khu vực đã được mô tả như là phúc gần với bình thường (xem hình 8.25).
Kết luận: Công trình này thể hiện tiềm năng của các phép đo sắc tố viễn thám trong việc đánh giá mức độ sản xuất chính và môi trường sống sản xuất trên quy mô khu vực hoặc thậm chí toàn cầu. Đối với các vùng xích đạo Thái Bình Dương phía đông, có bằng chứng rằng có thể có ý nghĩa lớn với quy mô khác nhau của đại dương và khí quyển ngay cả khi loại hiện tượng El Nino đang không hoạt động. Những biến đổi trong sức mạnh, vị trí và thời gian của dòng chảy ngầm tăng cường (ví dụ, các Equatorial và Peru ngầm) có thể thay đổi các mô hình quy mô lớn trộn thẳng đứng và đầu vào chất dinh dưỡng, tức trào lên dọc theo bờ biển Peru, do đó ảnh hưởng đến sản xuất thực vật phù du và các quần thể cá duy trì bởi sản xuất này. Có lẽ hệ thống được định kỳ thanh trừng. Sản xuất chính thấp trong thời kỳ kết quả nhất định trong thời gian giảm đáng kể trong sự phong phú của động vật ăn cỏ như chân chèo và cá cơm. Việc giảm liên kết trong độ chăn thả sau đó sẽ cho phép một sự gia tăng lớn trong sự phong phú phù du nếu đi kèm với mức độ dinh dưỡng đầy đủ. A "bùng nổ và phá" kiểu chu kỳ sau đó có thể được thành lập trong hệ sinh thái của khu vực. Các thông tin định lượng bắt nguồn từ những hình ảnh vệ tinh cho phép sản xuất chính được ước tính cho toàn bộ khu vực nghiên cứu, cũng như việc sản xuất phát sinh từ các khu vực cụ thể. Các nhân vật lặp đi lặp lại của các thông tin làm cho nó có thể theo dõi sự phát triển của sản xuất này. Chiến lược khai thác tài nguyên biển có thể được xác định byøm analyses.ates như tiềm năng của phép đo sắc tố viễn thám trong việc đánh giá mức độ sản xuất chính và môi trường sống sản xuất trên quy mô khu vực hoặc thậm chí toàn cầu. Đối với các vùng xích đạo Thái Bình Dương phía đông, có bằng chứng rằng có thể có ý nghĩa lớn với quy mô khác nhau của đại dương và khí quyển ngay cả khi loại hiện tượng El Nino đang không hoạt động. Những biến đổi trong sức mạnh, vị trí và thời gian của dòng chảy ngầm tăng cường (ví dụ, các Equatorial và Peru ngầm) có thể làm thay đổi