Biến động giữa các năm và theo mùa trong các tham số thủy văn và sự tác động của nó đến sự phân bố chlorophyll a dọc theo bờ tây nam của Vịnh Bengal

Acta Oceanologica Sinica - Tập 34 - Trang 94-100 - 2015
R. Shanthi1, D. Poornima1, K. Raja1, R. K. Sarangi2, A. Saravanakumar1, T. Thangaradjou1
1Centre of Advanced Study in Marine Biology, Faculty of Marine Sciences, Annamalai University, Parangipettai, India
2Marine, Geo and Planetary Sciences Group, Space Application Centre (ISRO), Ahmedabad, India

Tóm tắt

Biến động mùa vụ và giữa các năm của các tham số thủy văn và tác động của nó đến sự phân bố chlorophyll đã được nghiên cứu từ tháng 1 năm 2009 đến tháng 12 năm 2011 tại bốn trạm ven biển dọc theo bờ tây nam của Vịnh Bengal. Phân tích thống kê (phân tích thành phần chính (PCA), phân tích phương sai hai chiều (ANOVA) và phân tích tương quan) cho thấy tác động đáng kể của các tham số thủy văn đến sự phân bố chlorophyll trong khu vực nghiên cứu. Các khoảng giá trị của các tham số khác nhau được ghi nhận như sau: 23.8–33.8°C (Nhiệt độ bề mặt biển - SST), 4.00–36.00 (độ mặn), 7.0–9.2 (pH), 4.41–8.32 mg/L (oxy hòa tan), 0.04–2.45 μmol/L (nitrit), 0.33–16.10 μmol/L (nitrat), 0.02–2.51 μmol/L (amoni), 0.04–3.32 μmol/L (phosphat vô cơ), 10.09–85.28 μmol/L (silicat phản ứng) và 0.04–13.8 μg/L (chlorophyll). Phân tích PCA được thực hiện cho các mùa khác nhau cho thấy sự khác biệt trong mối quan hệ giữa các tham số lý hóa và chlorophyll, trong đó nitrat và chlorophyll có mối liên hệ dương ở PC1 (thành phần chính 1) vào mùa xuân và ở PC2 (thành phần chính 2) trong các mùa khác. Tương tự, phân tích tương quan cũng cho thấy mối quan hệ tích cực đáng kể giữa chlorophyll và các chất dinh dưỡng, đặc biệt là với nitrat (r=0.734). Sự phân bố của các tham số thủy sinh giữa các trạm và khoảng cách có sự biến đổi đáng kể, như bằng chứng từ kết quả ANOVA. Nghiên cứu cho thấy sự phân bố theo không gian và thời gian của chlorophyll phụ thuộc nhiều vào sự sẵn có của các chất dinh dưỡng, đặc biệt là nitrat trong vùng nước ven biển tây nam Vịnh Bengal.

Từ khóa

#thủy văn #chlorophyll #nitrat #ANOVA #PCA

Tài liệu tham khảo

Begum M, Hossain M Y, Wahab M A, et al. 2003. Effects of iso-phosphorous fertilizers on water quality and biological productivity in fish pond. J Aquacult Trop, 18(1): 1–12 Chen C-T A, Wang Shulun, Wang B-J, et al. 2001. Nutrient budgets for the South China Sea basin. Mar Chem, 75(4): 281–300 Choudhury A K, Pal R. 2010. Phytoplankton and nutrient dynamics of shallow coastal stations at Bay of Bengal, Eastern Indian coast. Aqua Ecol, 44(1): 55–71 Das J, Das S N, Sahoo R K. 1997. Semidiurnal variation of some physicochemical parameters in the Mahanadi estuary, east coast of India. Indian J Mar Sci, 26: 323–326 Frieder C A, Nam S H, Mariz T R, et al. 2012. High temporal and spatial variability of dissolved oxygen and pH in a nearshore California kelp forest. Biogeosci, 9: 3917–3930 Gopalakrishna V V, Sastry J S. 1985. Surface circulation over the shelf off the East Coast of India during the southwest monsoon. Indian J Mar Sci, 14: 62–66 Gruber N. 2011. Warming up, turning sour, losing breath: ocean biogeochemistry under global change. Phil Trans R Soc, 369(1943): 1980–1996 Habeebrehman H. 2009. Biological responses to upwelling and stratification in the eastern Arabian Sea [dissertation]. Cochi: Cochin University of Science and Technology, National Institute of Oceanography, 260 Hofmann G E, Smith J E, Johnson K S, et al. 2011. High-frequency dynamics of ocean pH: A multi-ecosystem comparison. PLoS One, 6(12): e28983, doi: 10.1371/journal.pone.0028983 Hossain M Y, Jasmine S, Ibrahim A H M, et al. 2007. A preliminary observation on water quality and plankton of an earthen Fish Pond in Bangladesh: recommendations for future studies. Pakistan J Biol Sci, 10(6): 868–873 UNESCO. 1994. Protocols for the joint global ocean flux study (JGOFS) core measurements. IOC Manuals and Guides. No. 29. Paris: UNESCO, 97–100 Kumar S P, Muraleedharan P M, Prasad T G, et al. 2002. Why is the Bay of Bengal less productive during summer monsoon compared to the Arabian Sea?. Geophys Res Lett, 29(24): 2235 Kumar S P, Nuncio M, Narvekar J, et al. 2010. Seasonal cycle of physical forcing and biological response in the Bay of Bengal. Indian J Mar Sci, 39(3): 388–405 Kumar S P, Nuncio M, Ramaiah N, et al. 2007. Eddy-mediated biological productivity in the Bay of Bengal during fall and spring intermonsoons. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 54(9): 1619–1640 Madhupratap M, Gauns M, Ramaiah N, et al. 2003. Biogeochemistry of the Bay of Bengal: Physical, chemical and primary productivity characteristics of the central and western Bay of Bengal during summer monsoon 2001. Deep-Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 50(5): 881–896 Mujumdar M, Salunke K, Suryachandra A R, et al. 2011. Diurnal cycle induced amplification of sea surface temperature intraseasonal oscillations over the Bay of Bengal in Summer Monsoon Season. IEEE Geosci Remote Sens Lett, 8(2): 206–210 Murty C S, Varadachari V V R. 1968. Upwelling along the east coast of India. Bull Natl Inst Sci India, 36: 80–86 Naik S, Acharya B C, Mohapatra A. 2009. Seasonal variations of phytoplankton in Mahanadi estuary, east coast of India. Indian J Mar Sci, 38(2): 184–190 Nagamani P V, Shikhakolli R, Chauhan P. 2011. Phytoplankton variability in the Bay of Bengal during winter monsoon using Oceansat-1 Ocean Colour Monitor data. J Indian Soc Remote Sens, 39(1): 117–126 Narvekar J, Kumar S P. 2006. Seasonal variability of the mixed layer in the central Bay of Bengal and associated changes in nutrients and chlorophyll. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 53(5): 820–835 Poornima D, Shanthi R, Raja S, et al. 2013. Understanding the spatial variability of chlorophyll a and total suspended matter distribution along the southwest Bay of Bengal using in-situ and OCM-2 & MODIS-Aqua measurements. J Indian Soc Remote Sens, 41(3): 651–662 Sardessai S, Maya M V, Shetye S, et al. 2010. Environmental controls on the seasonal carbon dioxide fluxes in the northeastern Indian Ocean. Indian J Mar Sci, 39(2): 192–200 Sardessai S, Ramaiah N, Kumar S P, et al. 2007. Influence of environmental forcings on the seasonality of dissolved oxygen and nutrients in the Bay of Bengal. J Mar Res, 65(2): 301–316 Satpathy K K, Mohanty A K, Natesan U, et al. 2010. Seasonal variation in physicochemical properties of coastal waters of Kalpakkam, east coast of India with special emphasis on nutrients. Environ Monit Assess, 164(1–4): 153–171 Shenoi S S C, Nasnodkar N, Rajesh G, et al. 2009. On the diurnal ranges of Sea Surface Temperature (SST) in the north Indian Ocean. J Earth Syst Sci, 118(5): 483–496 Shetye S R, Gouveia A D, Shenoi S S C, et al. 1991. The coastal currents off western India during the north east monsoon. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 38(12): 1517–1529 Shetye S R, Gouveia A D, Shenoi S S C, et al. 1993. The western boundary current of the seasonal subtropical gyre in the Bay of Bengal. J Geophys Res, 98(C1): 945–954 Strickland J D H, Parsons T R. 1972. A Practical Handbook of Seawater Analysis. Ottawa: Bull Fisheries Research Board of Canada, 1–310 Thangaradjou T, Sethubathi G V, Raja S, et al. 2012. Influence of environmental variables on phytoplankton floristic pattern along the shallow coasts of southwest Bay of Bengal. Algal Res, 1(2): 143–154 Türkoğlu M. 2010. Temporal variations of surface phytoplankton, nutrients and chlorophyll a in the Dardanelles (Turkish Straits System): a coastal station sample in weekly time intervals. Turk J Biol, 34(3): 319–333 Turkoglu M, Oner C. 2010. Short time variations of winter phytoplankton, nutrient and chlorophyll a of kepez harbor in the dardanelles (Çanakkale Strait, Turkey). Turk J Fish Aquat Sci, 10: 537–548 Yoder J A. 2000. An overview of temporal and spatial patterns in satellite derived chlorophyll imagery and their relation to ocean processes. In: Halpern D, ed. Satellites, Oceanography and Society. Amsterdam: Elsevier Science B V, 225–238 Yu Z, McCreary Jr J P. 2004. Assessing precipitation products in the Indian Ocean using an ocean model. J Geophys Res, 109(C5): C05013