Geostationary satellite observations of dynamic phytoplankton photophysiology
Geostationary satellite observations of dynamic phytoplankton photophysiology
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浮游植物动态光生理学的对地静止卫星观测
DOI：
10.1002/2014gl060246
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发表时间：
2014-07
影响因子：
5.2
通讯作者：
Yan, Jing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
O'Malley, Robert T.;Behrenfeld, Michael J.;Westberry, Toby K.;Milligan, Allen J.;Shang, Shaoling;Yan, Jing
自2010年6月以来，地球静止海洋颜色成像仪（GOCI）一直在收集第一批日分辨卫星海洋测量数据。在这里，GOCI反演的浮游植物叶绿素浓度和荧光被用来评估日常的季节性变化的生理特性。我们专注于非光化学猝灭（NPQ）过程，保护浮游植物免受强光伤害，并导致强烈的荧光发射的日周期。该NPQ信号随季节变化，冬季最大，夏季最小。与恒定光照条件下实验室研究的预期相反，这种模式与早期的概念模型和最近的实地观察高度一致。同样的季节周期记录在极轨中等分辨率成像光谱仪Aqua卫星传感器的荧光数据中。GOCI数据揭示了混合层生长辐照度和荧光衍生的浮游植物光适应状态之间的强相关性，可以为机械地解释NPQ变异性提供一条途径，并随后检索全球浮游植物种群中铁胁迫的信息。
Since June 2010, the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) has been collecting the first diurnally resolved satellite ocean measurements. Here GOCI retrievals of phytoplankton chlorophyll concentration and fluorescence are used to evaluate daily to seasonal changes in photophysiological properties. We focus on nonphotochemical quenching (NPQ) processes that protect phytoplankton from high light damage and cause strong diurnal cycles in fluorescence emission. This NPQ signal varies seasonally, with maxima in winter and minima in summer. Contrary to expectations from laboratory studies under constant light conditions, this pattern is highly consistent with an earlier conceptual model and recent field observations. The same seasonal cycle is registered in fluorescence data from the polar‐orbiting Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Aqua satellite sensor. GOCI data reveal a strong correlation between mixed layer growth irradiance and fluorescence‐derived phytoplankton photoacclimation state that can provide a path for mechanistically accounting for NPQ variability and, subsequently, retrieving information on iron stress in global phytoplankton populations.
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