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    我国学者和海外合作者在海底地下水排泄对海洋生态系统的影响研究中取得进展

    日期 2020-05-20   来源:地球科学部   作者:董紫君 刘羽  【 】   【打印】   【关闭

    图1 河流和SGD向海输入的营养(yang)(yang)物(wu)质,(a) 全(quan)球尺度评估(gu)结果;(b) 全(quan)球研(yan)究(jiu)案(an)例中SGD与河流营养(yang)(yang)物(wu)质通(tong)量比值

      在国(guo)家自然科学基金项目(mu)(批准号:41972260, 41430641)的(de)(de)资(zi)助下(xia),南方科技大学李(li)海(hai)(hai)(hai)龙老师(shi)团(tuan)队与(yu)来(lai)自瑞典(dian)哥(ge)德堡大学、莱布尼茨热带海(hai)(hai)(hai)洋研究(jiu)(jiu)中心等13家水资(zi)源与(yu)环境(jing)领域国(guo)际顶尖团(tuan)队在海(hai)(hai)(hai)底(di)地下(xia)水排(pai)泄对海(hai)(hai)(hai)洋生(sheng)态系统的(de)(de)影响(xiang)研究(jiu)(jiu)中取(qu)得进(jin)展,回顾(gu)了全球(qiu)(qiu)海(hai)(hai)(hai)底(di)地下(xia)水排(pai)泄(以下(xia)简(jian)称SGD:Submarine Groundwater Discharge)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)进(jin)展,阐释了SGD潜(qian)在的(de)(de)生(sheng)态环境(jing)效应,探讨了SGD对海(hai)(hai)(hai)洋及生(sheng)物资(zi)源管理的(de)(de)影响(xiang)。研究(jiu)(jiu)成果以“海(hai)(hai)(hai)底(di)地下(xia)水排(pai)泄对沿海(hai)(hai)(hai)营(ying)养物质生(sheng)物地球(qiu)(qiu)化(hua)学的(de)(de)影响(xiang)(Submarine groundwater discharge impacts on coastal nutrient biogeochemistry)”为题于2021年3月30日发(fa)表于《自然》子(zi)刊《自然评论地球(qiu)(qiu)与(yu)环境(jing)》(Nature Reviews Earth & Environment)。论文(wen)链接:http://doi.org/10.1038/s43017-021-00152-0。

      海洋(yang)(yang)中营(ying)养物(wu)质(zhi)的(de)来源(yuan)评估通常只考虑可见的(de)来源(yuan),如地(di)表河流(liu)、大气沉降(jiang)、养殖以及点源(yuan)排放等(deng)(deng),但营(ying)养物(wu)质(zhi)也(ye)会(hui)通过(guo)海底地(di)下水排泄进入(ru)(ru)海洋(yang)(yang)。然而由于(yu)SGD的(de)隐蔽性,监测(ce)和量(liang)化(hua)非常困难,在(zai)海洋(yang)(yang)水质(zhi)管理中经常被忽略。因此(ci),准确量(liang)化(hua)SGD携带的(de)营(ying)养物(wu)质(zhi)入(ru)(ru)海通量(liang)既(ji)重要又富(fu)有挑(tiao)战性,需要综合(he)利用海洋(yang)(yang)学、水文学和生物(wu)地(di)球化(hua)学等(deng)(deng)多学科技术手段(duan)才能实现。

      鉴于此(ci),该研究(jiu)通过(guo)调查(cha)包括我国大(da)部(bu)分海域在内的全球200多个(ge)地点的地下水(shui)营(ying)(ying)养(yang)(yang)物(wu)质排(pai)放情(qing)况,结果表明(ming),在60%以(yi)上的沿(yan)(yan)海地区,SGD携带的营(ying)(ying)养(yang)(yang)物(wu)质入海通量超过(guo)河流输入(图(tu)1)。研究(jiu)表明(ming),全球地下水(shui)每(mei)年向海洋排(pai)放约1.4亿吨硅、4000万吨氮和900万吨磷。SGD对海洋生态(tai)环(huan)境(jing)是一把双刃剑(jian),它对滨(bin)海生态(tai)系(xi)统是“福”也可(ke)能是“祸”。一方面(mian),SGD可(ke)以(yi)提(ti)高海洋初级(ji)生产力、鱼(yu)类生产或珊瑚钙化(hua);另一方面(mian),SGD也会加剧沿(yan)(yan)海水(shui)域富(fu)营(ying)(ying)养(yang)(yang)化(hua)、酸(suan)化(hua),导致藻华或缺氧(yang)等。例如,在夏威夷海岸(an)附近(jin)就发生了(le)这种现(xian)象(xiang),为此(ci)美(mei)国最高法院最近(jin)裁定执行(xing)《清(qing)洁水(shui)法》(The Clean Water Act),更(geng)好(hao)地保护沿(yan)(yan)岸(an)地下水(shui),以(yi)保护沿(yan)(yan)海海洋环(huan)境(jing)免受伤害。

      该项研(yan)究成(cheng)果全(quan)面回(hui)顾(gu)了(le)全(quan)球海底地下水排泄(xie)研(yan)究进展,阐释了(le)SGD的潜在生态环境效应,为政府和执(zhi)法(fa)部(bu)门在海洋及(ji)生物资源管理中尽快考虑SGD的作(zuo)用提供了(le)新(xin)的科学(xue)证据(ju)。




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