不同海洋环境下挥发性卤代烃对海洋酸化的响应
编号:2689
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更新:2024-05-08 16:49:58
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口头报告
摘要
挥发性溴代烃(BrVSLs)是大气中一类重要的溴化痕量气体,是连通海洋和大气间溴素自由基传输的桥梁,在大气化学和全球气候中发挥着重要的作用。海洋中生物释放是BrVSLs最主要的产生过程,是大气BrVSLs重要的来源。经济发展和人类活动导致海洋酸化这一环境问题日益严重,海洋中控制BrVSLs浓度的生物地球化学循环过程受海洋pH变化的影响,进而可能改变BrVSLs的海-气释放通量。然而,海洋酸化对BrVSLs生产过程的影响知之甚少。本研究选取中国东部陆架海(黄海和东海)、东印度洋以及大西洋作为研究海域,通过多个航次的现场调查并结合现场受控实验以及船基围隔培养实验等手段,探究了大气和海水中BrVSLs的空间变化特征以及主控因素,明确了BrVSLs的生产释放过程对海洋酸化的响应。结果表明不同海域表层海水中BrVSLs浓度存在显著的空间分布差异,而生物环境因素的差异是导致这一现象的主要原因。在南大西洋和东印度洋海域进行的酸化培养实验发现,在不同海洋环境条件下(营养盐和铁限制以及非限制条件下),海洋酸化对BrVSLs释放的影响存在显著差异。在营养盐或铁限制条件下,海洋酸化促进了BrVSLs的释放,然而浮游植物生物量和组成的显著差异导致海洋酸化对BrVSLs的影响机制不同。在硅藻生物量较高的开阔海域,海洋酸化作为一个压力源,导致浮游植物产生氧化应激反应,增加溴过氧化酶(BrPO)活性,进而促进BrVSLs的释放;在生物量低但甲藻丰度相对较高的开阔海洋中,高浓度的BrVSLs有效前体物质是导致海洋酸化促进BrVSLs释放的主要原因。在营养盐和铁添加条件下,海洋酸化对BrVSLs的释放没有显著影响,这可能是因为营养物和铁的添加可以减弱藻细胞的应激反应,降低BrPO活性。同时,细菌丰度的增加提高了细菌的降解率,从而减弱了酸化对BrVSLs释放的促进作用。本研究强调了酸化在调节海水BrVSLs释放中的作用,并确定了BrVSLs在其他环境胁迫下对酸化的响应机制。该研究为模拟未来海洋酸化对全球BrVSLs排放和气候变化的影响提供了重要参考,从卤素循环的角度深入了解了海洋酸化对未来气候的反馈效应。
关键词
挥发性卤代烃,海气通量,空间分布,海洋酸化
稿件作者
邹亚文
自然资源部第一海洋研究所
王保栋
自然资源部第一海洋研究所
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