海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应研究进展

海洋储碳机制及其对全球变化的响应是当前全球变化研究领域的重大科学问题,也是薄弱环节和难点所在,如何阐明典型海洋生态系统固碳过程和储碳机制,评估全球变化的影响,并进一步探寻古海洋沉积记录及其与现代过程的关联,建立海洋典型生态系统沉积碳库变动与全球变化联系仍是当前全球变化研究的核心问题。针对这一重要科学问题,国家重点研发计划"全球变化及应对"重点专项"海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应"项目,围绕核心主题"固碳过程-储碳机制-酸化影响-碳库变动"开展了系统的研究。近两三年来研究工作取得若干显著进展,较系统地阐明了西太平洋中低纬度边缘海浮游植物群落的时空格局、多样性特征与演变机制,深入揭示了海洋酸化抑制固氮束毛藻固氮和生长及其机理,揭示了南海珊瑚钙化对气候变化和海洋酸化的响应,为进一步深入阐明海洋生态系统储碳的调控机制及其对全球变化的响应这一科学问题奠定了良好的基础。国家重点研发计划项目(2016YFA0601200

The effects of ocean acidification on marine organisms and ecosystem

海洋酸化是CO2排放引起的另一重大环境问题.工业革命以来,海洋吸收了人类排放CO2总量的三分之一.目前,海洋每年吸收的量约为人类排放量的四分之一(即约每小时吸收100万吨以上的CO2),对缓解全球变暖起着重要的作用.然而,随着海洋吸收CO2量的增加,表层海水的碱性下降,引起海洋酸化.海洋酸化会引起海洋系统内一系列化学变化,从而影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存,可能最终导致海洋生态系统发生不可逆转的变化,影响海洋生态系统的平衡及对人类的服务功能.地球历史上曾多次发生过海洋酸化事件,伴随着生物种类的灭绝,其内在联系虽然不甚明确,却也可能暗示未来海洋酸化可能对海洋生态系统产生重大的影响.Ocean acidification is known as another global change problem caused by increasing atmospheric CO2.Since the industrial revolution, the oceans have absorbed more than one third of the anthropogenic CO2 released to the atmosphere, currently, at a rate of over 1 million tons per hour, totaling to about one quarter of all anthropogenic CO2 emissions annually.Uptake of CO2 by the ocean has played an important role in stabilizing climate by mitigating global warming.However, rising ocean carbon levels caused by the uptake of anthropogenic CO2 (acidic gas) leads to increased ocean acidity (reduced pH) and related changes in ocean carbonate chemistry, or "ocean acidification".Recent research has shown that ocean acidification affects the physiology, growth, survival, and reproduction of many, if not most marine organisms.Ultimately, future ocean acidification may lead to significant changes in many marine ecosystems, with consequential impact on ecosystem services to societies.Several ocean acidification events are known to have occurred during Earth’s history, each coinciding with high rates of species’ extinctions.Although the mechanisms involved in past massive species extinction associated with ocean acidification events, they certainly hint potential disastrous impacts on ecosystem functions in short future.中国科学院“百人计划”(2006-067); 国家自然科学基金(40872168)资

硫酸根硫氧同位素示踪珠江小流域河水硫酸根来源

过高的河流硫酸根影响水质、加强流域岩石风化。蒸发岩溶解、低价硫氧化、大气沉降、化肥使用和城市污水是河水硫酸根最主要的来源。传统的δ~(34)S和δ~(18)O已广泛应用于示踪硫酸根来源。然而生物过程、不完成氧化等过程改变不同源的δ~(34)S和δ~(18)O组成,给研究带来一些不确定因素。硫酸根三氧同位素(δ~(18)O、δ~(17)O、△~(17)O=δ~(17)O-0.52δ~(18)O)能为

共生方解石和白云石的碳氧同位素组成的在线自动分析技术

复杂的成岩过程和沉积环境往往造成大部分碳酸盐岩具有不同的碳酸盐矿物组合,如方解石和白云石以不同比例共生。这些矿物的碳氧同位素组成是研究其成岩过程、沉积环境的重要工具。例如,利用C同位素示踪碳来源,或者利用氧同位素推算沉积环境孔隙水的盐度和温度(Fritz and Smith,1970;Dowrkin et al.,2005)。具体而言,这些不同组合

东江河水B同位素地球化学特征的季节性变化(两年)

B化学性质活泼,易溶于水,主要赋存于地表,其2个稳定同位素(~(11)B和~(10)B)之间具有较大的相对质量差。上述特征使B成为灵敏的地质示踪剂,被成功应用于壳幔演化与板块俯冲过程、沉积物质来源、古海洋与古气候、环境污染等的研究。B是生命必需元素之一,广泛分布于地表各类岩体与水圈,参与了诸多地表地质过程,但目前对B的分馏机制以及B如何参与地表过程等仍研究较少。大陆水