在全球變暖的背景下，海洋熱浪正變得更加頻繁和強烈，它們如同海洋的“高燒”，對海洋生態系統造成沖擊。浮游植物作為海洋食物網的基石，貢獻了全球約一半的初級生產力，其變化牽動著整個海洋生態系統的命脈。以往研究大多聚焦海洋熱浪對浮游植物生物量（如葉綠素濃度）的影響，對其粒徑結構的作用較為缺乏，而該結構是決定海洋食物網效率與碳輸運能力的關鍵。
近日，中國科學院南海海洋研究所研究團隊，基于長達25年（1998年至2022年）的衛星遙感數據，繪制出海洋熱浪期間全球浮游植物粒徑結構的響應圖景。
研究指出，占海洋面積大部分的中低緯度海域浮游植物群落，呈明顯“小型化”，而高緯度海域則趨向“大型化”。在熱帶海洋、東邊界上升流區和中緯度過渡帶等熱點區域，海洋熱浪明顯提高了小型浮游植物的優勢度。其核心機制在于，熱浪期間受抑制的上升流或水平輸送，使近表層營養鹽供應驟減，擴大了更善于在貧瘠環境中生存的小型浮游植物的生存優勢。與此相反，在光限制為主的高緯度海域，海洋熱浪導致的混合層變淺，增加了光照條件，促進了需要更多能量的大粒徑浮游植物生長。研究進一步指出，中低緯度海域的浮游植物粒徑結構對熱浪干擾更為敏感，其潛在的恢復時間相對更短，表現出更強的彈性，這為預測海洋生態系統的抗干擾能力提供了新依據。
該研究將海洋熱浪對浮游植物的影響評估，從“總量變化”推進到“結構重組”層面。這種粒徑格局的劇變，將通過食物鏈產生放大效應，進一步影響全球漁業資源與碳循環。該研究同時警示，海洋熱浪在海洋次表層通常更強、更持久，其對浮游植物群落的實際影響，或比衛星觀測到的表層信號更為嚴峻。因此，未來海洋生態管理、漁業政策與全球碳循環評估，有必要將此類極端事件引發的生態結構級聯效應納入核心考量。
相關研究成果發表在Global Biogeochemical Cycles上。研究工作得到國家自然科學基金委員會等的支持。