地球中部的海洋充满了被称为亚热带回旋的巨大旋转电流系统。这些地区占地球表面的40%，长期以来被认为是非常稳定的生物沙漠，化学成分或维持生命所需的养分几乎没有变化。

然而，北太平洋副热带环流生态系统中存在奇怪的异常，这使得科学家多年来感到困惑。在这个占据中国和美国之间太平洋的地区，化学反应会定期发生变化。磷和铁的含量波动特别显着，影响整体营养成分，最终影响生物生产力。

在发表在“ 美国国家科学院院刊”上的一项新研究中，一组研究人员发现了北太平洋副热带环流生态系统这些变化背后的原因。该组织包括蒙大拿大学Flathead Lake生物站的微生态生态学家Matthew Church，以及俄勒冈州立大学的Ricardo Letelier和夏威夷大学的David Karl等。

“ 海洋气候的变化似乎调节了铁的供应，改变了这些水域中浮游生物的种类，最终控制了海洋养分的浓度，”Church说。“我的实验室多年来一直致力于解决与浮游生物在控制海洋养分供应方面的作用有关的问题，本研究将大部分工作置于背景中。由于持续的长期观察，我们的工作确认了如何紧密耦

合浮游生物生物学是指从大气中提供的营养物质，特别是铁。“

利用来自夏威夷北部太平洋6英里地区的ALOHA站的三十年观测数据，专门从事海洋学研究，研究小组发现铁水​​平的周期性变化是由亚洲尘埃的铁输入造成的，这是化学差异的原因所在。并提供不同数量的营养来维持生命。

方差的关键是太平洋年代际振荡，这是一种海洋 - 大气关系，它在东北太平洋的大气压弱相和强相之间变化。

在东北太平洋低压减弱的年代，来自亚洲的风力变得更强，向更南方的方向移动。这带来了来自亚洲大陆的更多灰尘，“使施肥”ALOHA站周围的海洋。当压力增强时，发生相反的情况。

营养供应是海洋生产力的基本调节因素，磷和铁是生命的关键组成部分。通常，海洋的上部水柱受到从深处混合的营养丰富的水的施肥。这是北太平洋副热带环流生态系统中的一个艰难过程，因为水是非常分层的，实际上很少发生混合。

当强大的亚洲风带来大量的铁时，允许生物生长并在海洋的上层使用磷。当亚洲风减弱并且铁输入减少时，生物体被迫返回深水混合养分输送系统。这会在北太平洋环流中产生铁和磷的周期性波动。

Church说，这项研究的结果强调了在预测气候变化如何影响海洋生态系统时，必须包括大气和海洋环流的变化。

“它重申需要考虑浮游生物生物学与气候变化的紧密联系，以及最终的土地利用变化，这可能直接影响到海洋的灰尘供应，”他说。

随着地球温度继续升温，研究人员预计北太平洋的风力模式会发生长期变化。由亚洲人类活动驱动的土地利用和污染的演变也将影响风和海洋携带的铁和其他营养物质的来源和数量。

需要进一步研究以更好地了解这些变化最终将如何影响这个海洋区域以及世界其他地区的生态系统。