斯瓦尔巴群岛位于欧洲北极地区,受到气候变化的影响极为显著。过去120年里,斯瓦尔巴群岛的温度上升速度是全球平均水平的3.5倍;而在过去30年里,温度上升速度达到了每十年1.7°C(Nordli等人,2020年)。此外,根据Geyman等人(2022年)的研究,21世纪的冰川融化速度将是20世纪30至2010年的两倍。这导致冰川迅速退缩,从海洋边缘向陆地方向移动(Kavan和Strzelecki,2023年)。这些变化暴露出了新的海岸景观,如悬崖、海滩、潮间带、三角洲和泻湖(Strzelecki等人,2020年;Jarosz等人,2022年)。
新形成的沿海泻湖具有重要的生态价值,因为它们可能成为重要的生态热点。据Owczarek(2025年)报道,目前斯瓦尔巴群岛共有434个泻湖,其中47个形成于20世纪30年代之后,特别是在斯匹次卑尔根岛。这些泻湖连接了淡水、海洋和陆地生态系统,为多种生物提供了独特的栖息地。在某些情况下,泻湖与海洋之间的连接形成了一个非常复杂的系统,具有明显的分层水体和密度跃层,能够同时容纳淡水和海水生物。这些水生生态系统很快被微生物、浮游植物和浮游动物群落所占据,为新的食物网奠定了基础(Olenin等人,2024年;Lukashanets等人,2025年)。它们还能支持大型底栖动物和鱼类(如北极红鱼),而这些鱼类又为海洋哺乳动物(如环斑海豹)提供食物(Vacquié-Garcia等人,2021年)。此外,新形成的泻湖与其他冰缘水生生态系统一样,在碳循环、营养物质循环、温室气体排放以及碳封存方面发挥着重要作用(Anderson等人,2017年;Grimes等人,2024年;Szeligowska等人,2024年),这凸显了在生物学、生物地球化学、地质学等科学领域开展研究的重要性。
由于地理位置偏远且难以到达,斯瓦尔巴群岛的沿海泻湖研究相对不足(Owczarek,2025年),这使得物流和研究工作变得复杂且成本高昂。此外,这些地区的地图绘制和水质数据也非常有限,进一步增加了采样策略规划的难度。不过,声纳技术的进步使得简单、紧凑且价格合理的便携式系统越来越实用,为底栖生境的测绘提供了新的机会(Bučas等人,2016年;Buscombe,2017年;Bodine等人,2022年)。
尽管人们对这些泻湖的重要性日益重视,但对于冰川退缩过程中其水文结构如何演变仍知之甚少。特别是盐度分层、盐跃层深度的变化,以及水深与水文之间的相互作用,在大多数北极泻湖中尚未得到充分研究。其中最大的、最具动态性的泻湖之一是位于斯匹次卑尔根岛的埃德姆拉古纳。该泻湖形成于约80年前,目前覆盖面积超过6平方公里,与海洋之间通过一条狭窄的海峡相连。
本研究的目的是首次对埃德姆拉古纳进行详细的水深和水质调查,以探讨这样一个新形成的北极泻湖在其早期发展过程中水文结构如何演变。通过记录盐度、温度和氧气分布以及水深数据,本研究为理解北极冰缘泻湖的动态变化提供了基础。