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          4. 科研進展

            珠江口富營養化引發的海水酸化的形成機制與季節演變規律獲揭示

              

              中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室(LTO)研究員修鵬團隊聯合中山大學副教授胡嘉鏜和李適宇教授在珠江口富營養化引發的海水酸化的形成機制與季節演變規律的研究上取得新進展。研究成果發表在Journal of Geophysical Research: Oceans《地球物理研究學雜志-海洋》上,梁博博士后為論文第一作者。 

              在河口與近岸海域,富營養化導致了活躍的有機物礦化過程并引發碳酸鹽體系的改變,加速了該區域的海洋酸化進程。揭示富營養化導致的海水酸化現象的生消機制與控制因素,對于近岸海洋環境的保護具有重要意義。 

              研究人員利用珠江口-南海北部陸架區碳循環模式,對珠江口海域pH、方解石飽和度開展了模擬。結果顯示,珠江徑流與外海水團的混合,塑造了珠江口口門低,并向外海逐漸升高的pH分布態勢(圖1)。將模擬結果與保守混合方法相結合,研究了富營養化引發的海水酸化在珠江口區域的季節演變規律。結果顯示伶仃洋與西四口門富營養化導致的海洋酸化,在酸化強度、持續時間以及起到關鍵調控作用的物理因子等方面存在顯著差異。 

              底層水體與沉積物中的生化反應持續推動著內伶仃洋的富營養化引發的海水酸化過程,夏季較高的濁度限制了水體的初級生產,導致水柱整體處于酸化進程之中;而在西四口門區域,生化反應過程僅在夏季推動了該區域的底層水體酸化,這與較強的鹽度分層相關,而在其它季節,層結強度不足以支撐初級生產與礦化過程的垂向解耦,富營養化導致的海洋酸化過程因此在西四口門區域衰退(圖2)。 

              本研究由國家重點研發計劃、國家自然科學基金、南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)重大專項核心團隊項目等項目共同資助完成。 

              相關論文信息:Liang, B., Xiu, P*., Hu, J*., & Li, S. (2021). Seasonal and spatial controls on the eutrophication-induced acidification in the Pearl River Estuary. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2020JC017107.  

              https://doi.org/10.1029/2020JC017107 

            1. 20068月珠江口表層月均(a, b)模式模擬的pH、(c, d)保守混合方法計算的pH及(e, f)富營養化引發的pH變化(ΔpH)的空間分布。(a-d)中的白色等值線表示pH值等值線;(e)中的黑色等值線分別表示鹽度為5‰、15‰、25‰的等值線;(f)中的紫色輪廓表示缺氧區,定義為DO≤3 mg L?1 

            2. 珠江口富營養化引發的海水酸化現象的生消機制概念模型

             

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