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1 还原性海洋条件在古代大规模灭绝中发挥更大作用 2022-01-18

晚奥陶世大灭绝(LOME)是地质历史上的第二次大灭绝事件,也是唯一一次发生于冰期条件下的大规模灭绝事件,海洋中约85%的物种在LOME中灭绝。美国佛罗里达州立大学研究人员对引发晚奥陶世大规模灭绝(LOME)的复杂环境条件有了新的认识,研究成果近期发表在《AGU Advances》杂志上。研究人员认为,还原条件(低氧气含量低和硫化氢含量)可能比以前认为的更为重要。这项工作得到了美国化学学会石油研究基金、国家科学基金会和美国宇航局的支持。 这项研究首次对多个地点的多元素进行测量,来调查导致LOME的环境条件。科学家使用与古代海洋条件相对应的地球化学方法来测量数百万年前的氧和硫化物浓度。三个地点的碘浓度和硫同位素提供了有关古代海洋中氧气和硫化物含量的信息。LOME发生在两个不同的脉冲中,研究人员发现氧气水平在第一个脉冲之前下降并保持在低水平。海洋中硫化氢的水平在导致灭绝事件的第一个脉冲下降,但随后含量增加,与灭绝事件的第二个脉冲相吻合。 同时期,大多数生活在浅海的动物并未缺氧,研究人员在魁北克附近发现了更高氧气含量的证据,该地点是4.45亿年前大陆架上浅礁的所在地,珊瑚礁在这次灭绝事件中持续存在。 研究人员将这次灭绝事件与目前地球上正在发生的环境变化进行类比,认为人类正在面临晚奥陶世类似的环境,例如生物多样性的重大丧失、气候变暖和海洋氧气的减少。本项研究为LOME大规模灭绝事件提供了全新视角,指出研究的重要意义不仅在于深入解析灭绝事件成因,还要了解如何推进地球系统健康发展的方法。(李亚清 编译) 查看详细>>

来源:美国佛罗里达州立大学 点击量:0

2 利用洪堡海流系统沉积物样本重建海洋变暖和鱼类迁移之间的联系 2022-01-18

南美洲西海岸外的海域是地球上最重要和多产的渔场之一。全球约8%的渔业产量来自秘鲁沿海地区。近水面的洪堡海流提供了高营养供应,从而为可商业开发的凤尾鱼等物种提供了充足的食物。全球凤尾鱼捕捞总量的10%来自该地区,其中大部分被加工成鱼粉和鱼油,主要用于中国和挪威的水产养殖。然而,洪堡上升流系统中凤尾鱼的捕获量正在下降,物种发生迁移的主要原因是由于气候的变化。 德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)地球科学研究所的研究人员基于洪堡海流地区的古海洋学数据,利用来自秘鲁洪堡海流系统的沉积物样本,重建了12.5万年前暖期(间冰期)的环境条件。研究人员基于古海洋学先分析了从沉积物岩芯中分离出来的小鱼椎骨。结果表明,在古代较温暖时期,沿海水域以体型较小的鰕虎鱼为主,而凤尾鱼只占很小的比例。体型较小的鱼能更好地适应较高的温度。它们即使在含氧量较低的水域也能保持高活力,这是由于它们鳃的表面积相对于它们的身体体积更大。这种小型化的趋势与渔业捕捞和管理无关。基于这项研究,气候变暖对生态系统和全球渔业的影响意义比以往所了解的更为深远,对秘鲁地区、当地渔业收入和全球凤尾鱼贸易的影响也十分深远(可能影响全球粮食安全)。 洪堡海流上升流区日益变暖,生态系统正走向一个临界点,超过这个临界点,凤尾鱼将不再主宰近岸渔场。尽管采取了灵活、可持续和适应性的管理策略,凤尾鱼的生物量和捕捞量却持续下降,比想象中更要接近生态临界点。这项研究的结果有助于更好地评估变暖的海洋在多大程度上为世界人口提供足够的食物,以及对诸如凤尾鱼等重要鱼类的发展预计会发生哪些变化。(刘思青编译) 查看详细>>

来源:德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心 点击量:1

3 巨藻生长动态受多种因素影响 2022-01-18

美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)研究人员利用遥感观测发现,巨藻(Macrocystis pyrifera)的空间生长动态可能受到不同因素的影响。生理状态的时空模式、生长和生产,取决于不同过程的观察规模,相关研究成果已发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。 巨型海带在加利福尼亚海岸和许多其他海岸线广泛分布,它是一种具有标志性的重要生态系统结构物种,能在1-2年内长出100英尺长。研究人员表示,受不同驱动因素的影响,巨型海带林在区域性地和局部性具有不同的生态模式。例如,在同样的营养条件下,区域尺度超过1公里时,海水养分与海带的生理条件动态有关,局部尺度低于1公里时,海带冠层年龄结构相关的内部衰老与单个海带林的生物量损失模式有关。 由于对海带的实地测量是在小尺度上进行的,研究人员通过结合纵向实地观测和遥感观测,梳理出外部环境和内部生物驱动因素对海带种群动态的影响。此外,研究人员还考虑了机载可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)传感器拍摄的圣巴巴拉海峡11公里宽的高光谱图像,该传感器的像素分辨率为18米。研究人员利用这张高光谱图像检查了海带冠层叶绿素碳比的空间模式,这是生理状态的一个已确定的替代指标,与海带生长速率、叶片形成和生物量积累呈正相关。结果发现,随着年龄的增长,海带冠层的生理状态会逐渐下降,而生理状态较差的海带林的较老部分会在随后的几个月内消失。 未来,科学家们将利用高光谱数据调查全球范围内热带森林低地系统和巨藻系统生态系统变化。随着全球气候和海洋变化的瞬息多变,这种新型传感器调查方法显得尤为重要,实时动态的全方位海洋生态系统监测,将提供更加全面丰富的信息评估植物健康和预测未来变化。(张灿影编译) 查看详细>>

来源:美国伍兹霍尔研究所 点击量:1

4 自然资源部第三海洋研究所海洋大气化学与全球变化重点实验室在近岸氮沉降研究中取得新进展 2022-01-15

近日,自然资源部第三海洋研究所海洋大气化学与全球变化重点实验室(以下简称海气重点室)在近岸海域大气气溶胶氮沉降研究取得新进展,该研究揭示了厦门近岸海域大气氮的来源及沉降通量控制因素,并以“Dry-deposition of inorganic and organic nitrogen aerosols in Xiamen Bay:Fluxes,sources,and biogeochemical signifificance”为题发表在《Science of the Total Environment》杂志上,该期刊为国际环境领域顶级期刊(2区,影响因子7.963)。海气室王珊珊博士为本文第一作者,博士后合作导师颜金培研究员为本文通讯作者。 近岸大气氮沉降是近岸海域营养盐的重要来源,对近岸海洋营养盐的组成和结构产生重要影响。近年来,随着人为排放大气污染物的增加,导致近岸大气气溶胶氮沉降量急剧增加,对海洋生态系统造成巨大影响。然而目前对近岸大气气溶胶氮的来源,迁移转化及沉降入海机制仍不清楚。本研究利用高分辨率的单颗粒气溶胶质谱仪,测定了厦门湾无机及有机氮气溶胶的数浓度及粒径,解析了大气氮的来源,在此基础上,估算了氮干沉降速率、通量及控制因素。发现二次形成是厦门湾含氮气溶胶的最主要来源,内陆气团携带更多的无机氮,而海洋气团携带更多的有机氮。 近年来,课题组在近岸大气污染传输与沉降研究取得了一系列重要成果,建立大气氮沉降长期观测站,利用卫星遥感和地面观测相结合的方法,自主建立了近岸大气氮干湿沉降通量评估模型,利用该模型可评估近岸海域大气氮沉降通量的时空分布及变异特征,分析近岸海域大气氮的来源、沉降量及关键控制因素,为海峡西岸近海大气氮沉降输入对海水营养盐的贡献及其生态环境效应研究提供基础。 以上工作,得到自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费、中国博士后科学基金、福建省自然科学基金等的支持。论文链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.152912。 查看详细>>

来源:国家海洋局第三海洋研究所 点击量:79

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