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研究显示潮汐并不总是将水冲到海里

按地区划分,潮滩占华盛顿州西南部Willapa湾的50%以上,这使得这个超过142平方英里的河口成为牡蛎养殖的理想地点。在这些公寓的某些部分,牡蛎生长良好,为精明的用餐者提供美味佳肴。但根据经验丰富的牡蛎养殖者的说法,在Willapa湾其他地方饲养的牡蛎产量不高。

现在,科学家可能会对这种可变性做出解释。华盛顿大学和斯特拉思克莱德大学的研究人员在7月26日在线发表的“河口,海岸和货架科学”杂志上发表的一篇论文中报告说,在高潮期间对Willapa Bay潮滩的水洗与洗过的水大致相同。在上一次涨潮期间的单位。这种“旧”水没有与来自海湾深处或开阔的太平洋的“新”水混合,并且具有不同的化学和生物特性,例如潮滩内生物的食物水平较低。

由华盛顿大学生物学教授Jennifer Ruesink领导的研究小组利用海洋学模拟和水质读数表明,流经Willapa Bay平台的高潮水可能需要多达四个潮汐周期 - 或大约两天 - 在它被“新”水完全取代之前。通过测量牡蛎生长的田间试验,他们发现这种缓慢的周转会对称为Willapa Bay家的生物产生影响。

他们的研究结果推翻了先前关于潮汐的假设。

“以前,人们一直认为,当水从潮汐平面或海湾中流出时,水流和风混合起来,”主要作者Eli Wheat说,他是环境学院的一名威斯康星大学教师,负责这项研究。作为华盛顿大学生物系的博士生。“事实证明,这不一定是真的。这种混合需要多次潮汐循环。”

为了确定Willapa Bay的水周转率,Ruesink和Wheat与格拉斯哥斯特拉思克莱德大学的海洋学家Neil Banas合作,他使用海湾深度剖面的数据模拟了水的“停留时间”和Willapa湾的流通情况。进入它及其通往太平洋的出口。该模型预测,公寓周围的高潮水的停留时间从零到四个潮汐周期 - 取决于海湾的位置 - 在它被更深的河道“新”水完全取代之前。在超过一公里长的潮滩上,一般来说,靠近近岸公寓的水的停留时间比远离岸边的公寓要长。

“这有点悖论:我们可以在低水位穿过这些公寓,那么在连续的低潮之间水怎么能在那里停留超过几个小时呢?”Ruesink说。“现在我们已经发现了牡蛎养殖质量的新解释,它不依赖于它们在水下花费的时间,而是取决于水的历史。”

该团队直接从海湾收集数据。他们使用传感器网络 - 一些是自由浮动的,另一些是固定位置 - 来收集水深,温度,盐度和叶绿素含量等信息。所有这些水性质在整个海湾都有所不同。温度主要根据潮汐周期而变化,而整个Willapa湾的盐度和叶绿素的变化与其水停留时间模型更为一致。“旧”和“新”水之间的关键区别之一是“旧”水含有较少的叶绿素,通常盐度较低。

该团队还用“旧”和“新”水测量了海湾部分平原上的牡蛎生长情况。在Willapa湾的所有地方,牡蛎长到大致相同的壳大小。但牡蛎远离海湾的主要通道 - 涨潮时“老”水位较高的地区 - 难以用人们吃的肉馅填充这些贝壳。在离主要通道仅半公里的平原上生长的牡蛎表明,与靠近通道生长的牡蛎相比,每壳高度干燥组织重量下降25%,其中“新”水更快到达。

Ruesink说:“长期以来,科学家们已经知道,当你进入海湾时,水的停留时间会增加。”“但这是第一次模型和现场数据显示潮汐平地附近的'老'水。”

根据Wheat的说法,这些发现可以解释为什么Willapa Bay的一些部分 - 牡蛎养殖者称之为“育肥场” - 比其他部分生产大型生物质牡蛎更好。该研究还对科学家如何了解Willapa Bay等潮汐生态系统中所有生物的健康和福祉产生了深远的影响。例如,“旧”水中较低水平的叶绿素表明,这种水含有较少的颗粒用于沿着平面过滤食物的生物,可能是因为食物在之前的平面上已经从水柱中取出。威拉帕湾这些地区的生物必须等待更长时间才能获得“新”水所带来的赏金。

未来的研究将不得不考虑这些较长的水周转率的额外后果,例如小麦如何将污染物稀释并从水柱中清除。该团队的研究结果为潮汐环境增添了一层复杂性,并明确显示了Willapa Bay经历过的牡蛎养殖者已经知道的情况:并非所有的潮滩都是平等的。

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