飓风“伊达利亚”于2023年8月，不仅袭击了佛罗里达州海岸，还显著改变了墨西哥湾从表层到水下50米范围的生物和化学结构。自主海洋机器人成功捕捉到了这些变化，揭示了一个卫星无法观测到的水下藻华。

一项新研究指出，仅依赖卫星数据会遗漏关键信息。太空传感器在风暴后检测到表层叶绿素藻华，但水下仪器却发现了水柱深处第二次、隐藏的浮游植物激增。为了全面记录，研究人员结合了卫星观测、表层帆船无人机以及在水下运行的生物地球化学Argo浮标的数据。

这些工具共同提供了飓风如何影响海洋生产力的三维视图。研究发现，墨西哥湾的响应受预先存在的海洋特征影响，包括密西西比河羽流、环流和附近旋涡。密西西比河羽流将富含营养的淡水扩散到表层，形成分层结构，抵抗垂直混合。

风暴过后，表层帮助叶绿素横向扩散，引发了从太空可见的藻华。但在表层之下，飓风的风力增强了附近的一个旋涡，这些旋转水团通过上升流将更冷、富含营养的水向上拉。风暴放大了这一过程，将硝酸盐注入20至50米深的水中，触发卫星无法检测的第二次浮游植物藻华。

BGC-Argo浮标临时将剖面频率从标准10天周期增加到每18小时，捕捉到了水下化学变化，记录了温度、盐度、氧气和硝酸盐的波动，揭示了风暴如何重组墨西哥湾的内部层。主要作者Jennifer McWhorter表示：“从10天BGC-Argo任务偏离到18小时剖面频率，使我们能够理解这些独特条件下的生物地球化学变化，并突显了从表层、水下和卫星进行耦合海洋观测的重要性。”

研究表明，飓风驱动的混合并非均匀，其影响严重依赖于现有环流模式和密度结构。淡水羽流限制了表层的垂直混合，而增强的涡旋促进了水下营养传输，导致分层的生物响应：一个藻华从轨道可见，另一个隐藏在下层。

初级生产支持海洋食物网，并在二氧化碳吸收中起关键作用。随着海洋变暖加剧风暴，了解飓风如何影响这种生产力变得日益重要。研究还指出技术差距：卫星提供广泛覆盖，但无法观测表层之下。自主平台如帆船无人机和BGC-Argo浮标填补了这一空白，在极端天气事件期间提供连续测量，这些事件对载人船只不安全。

通过将太空观测与机器人海洋系统配对，科学家能够捕捉单个飓风如何快速重构墨西哥湾的生物和化学景观。该研究发表在《海洋科学前沿》杂志上。