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  • 中国科学院海洋研究所在西北太平洋近惯性内波的特征与机制方面获新进展
  • 中国科学院海洋研究所揭示类ENSO系统对西太暖池深对流演化的影响
  • 中国科学院海洋研究所研究揭示海洋表层盐度长期趋势与淡水通量的关系
  • 中国科学院烟台海岸带研究所揭示海洋灾害水母无性生殖细胞学与分子调控机制
  • 基于被动源海底地震观测揭示的大西洋Romanche转换断层低波速比研究
  • 热液硫化物微粒在海水中氧化溶解释放重金属的潜力和规律
  • 深海地震同震形变机制成果
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COP28迪拜海洋宣言

阿拉伯联合酋长国迪拜举行《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方会(COP28)之前,缔约方联合发布了《迪拜海洋宣言》,呼吁世界各国认识海洋在气候中的重要性,并扩大和改进全球海洋观测能力。 《迪拜海洋宣言》强调,除了推进基于海洋的气候解决方案外,还呼吁大幅减少温室气体排放,并刻不容缓地采取措施遏制过度捕捞、栖息地破坏和海洋污染等人为活动给海洋造成损害。 COP28迪拜海洋宣言中阐明的具体行动包括: (1)通过优化全球海洋碳通量测量能力和加强地球海洋气候系统能力,改进对《巴黎协定》所列目标进展情况的全球盘点估计和测量。 (2)对新兴海洋二氧化碳清除战略实施强有力的环境监测、报告和验证体系,以确保在实现净负排放的同时保护关键的海洋生态系统。 (3)扩大对海洋、大气以及生物多向性的观测能力,促进了解和应对气候变化对海洋生物分布、海洋生态系统健康、生物量和生物多样性的影响。 (4)提高发展岛屿国家和发展中国家的海洋观测能力,通过国家自主贡献和国家适应计划,阐明海洋自然功能和蓝色经济对气候稳定的贡献。 目前为止,超过45个国际海洋科学、政治和慈善组织签署了COP28迪拜海洋宣言。(李亚清编译;熊萍校稿)

2024-02-27  (点击量:82)

中国科学院海洋研究所揭示类ENSO系统对西太暖池深对流演化的影响

近日,国际综合性期刊《全球和行星变化》(Global and Planetary Change)在线发表了中国科学院海洋研究所万世明课题组、法国巴黎萨克雷大学等单位合作的最新研究成果“Orbital hydroclimate variability revealed by grain-size evidence in the tropical Pacific islands since 140 ka”。研究团队基于新几内亚鸟头半岛北部MD01-2385钻孔的连续沉积记录,提供了目前热带西太平洋岛屿的最高时间分辨率粒度记录。结合模拟结果,本研究揭示了类ENSO系统对西太平洋暖池深对流-降水演化的影响。 热带西太平洋暖池因其巨大的热含量和强烈的深对流,在全球气候变化中起着关键的作用。然而,目前对该区域轨道(万年)时间尺度上的暖池深对流-降水机制及特征的认识仍然有限。一方面原因在于,热带辐合带(ITCZ)和类ENSO系统的复杂影响;另一方面,研究区已有降水重建记录多基于氢氧同位素或X射线荧光扫描的元素比值,而两者一定程度都受到海洋过程的影响(如生产力、洋流混合等)。因此,寻求新的代用指标、重建独立的降水演化历史,以与已有进行指标交叉验证,可更好地揭示暖池深对流对区域海洋-大气过程的响应。 基于这一思路,研究人员利用暖池核心区的MD01-2385深海沉积岩芯,提取了跨越过去14万年的连续粒度记录,时间分辨率首次达到156年每样。通过对粒度记录进行定量端元分解,重建了暖池深对流-降水演化历史。结果显示,暖池深对流-降水受到岁差周期控制,并与赤道秋季太阳辐射同相位变化,该结果得到模式模拟结果的支持。与邻近记录对比发现,研究站位的深对流-降水历史响应的岁差相位与赤道其他记录以及类ENSO系统变化一致,并与其北部岛屿(菲律宾南部)和南部岛屿(新几内亚主岛北岸)变化不同。可见本文记录(红色三角)及其他赤道记录所响应的太阳辐射的相位与其南、北的记录均不同,而与Niño 3海温异常模拟结果所响应的相位变化一致。这种“三明治”模式的变化及其对赤道9月太阳辐射的响应排除了ITCZ迁移对研究区深对流-降水变化的重要影响。进一步与其他指标重建记录及模拟结果的对比表明,研究区降水变化可能主要受到类ENSO系统的控制。如图3所示,赤道9月太阳辐射达到最大值时,纬向风异常可能会促进赤道东太平洋上升流加强,以及太平洋温跃层梯度增大,并促进类ENSO系统的发展,导致暖池深对流-降水的增强。这种变化在模式模拟的海表温度结果中亦有体现。 论文第一作者为法国巴黎萨克雷大学一年级博士生唐小洁(2023年硕士毕业于中国科学院海洋研究所),通讯作者为海洋研究所于兆杰副研究员。本研究得到了中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金、山东省自然科学优秀青年基金等项目的支持。 论文连接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0921-8181(24)00076-6 论文信息: Tang Xiaojie,Yu Zhaojie*,Zhengyao Lu,Lina Song,Zehua Song,Christophe Colin,Giuseppe Siani,Xiaoying Kang,Fengming Chang,Franck Bassinot,Shiming Wan(2024).Orbital hydroclimate variability revealed by grain-size evidence in the tropical Pacific Islands since 140 ka.Global and Planetary Change.https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104429

2024-04-14  (点击量:2)

中国科学院海洋研究所研究揭示海洋表层盐度长期趋势与淡水通量的关系

海洋盐度变化通常与全球水循环联系在一起,是当下气候研究的热点问题之一。以往研究显示在全球尺度上,盐度“咸者愈咸,淡者愈淡”对应着淡水通量“干更干,湿更湿”。但在区域尺度上盐度对淡水通量的响应情况及影响机制目前仍属未知。为探究这一问题,中国科学院海洋研究所王凡研究团队借助混合坐标海洋数值模式(HYCOM)模拟了1970年以来热带表层盐度下降、副热带表层盐度上升的现象,设计多个敏感性数值实验,定量分析蒸发、降水和海洋动力过程对盐度的影响,进而揭示热带副热带表层盐度对淡水通量的响应机制。相关研究成果发表在国际学术期刊Journal of Geophysical Research:Oceans上。 研究结果显示,尽管存在较大的区域差异,降水是表层盐度变化的主要驱动因子(>60%),风驱动的海洋动力过程(<20%)和蒸发(<30%)的作用是次要的。盐度对淡水通量的响应存在很大的地区差异,在南北半球10-20纬度带,比值<0,盐度和淡水通量表现出相反的变化(图2)。对表层经向流的分析显示,信风引起的向极Ekman输送导致热带盐度下降区域向两极拓宽,进而在南北半球产生了盐度与淡水通量变化相反的条带状区域。此外,风驱动的环流变异能产生跨梯度的盐度输运,这些过程也会影响局地表层盐度的变化,使盐度——淡水通量(SSS-FWF)的关系变得更加复杂。 区域盐度变化会影响浮游植物群落和生态系统,还可能改变层结,削弱通风过程,氧气输入,导致海洋酸化加剧。因此,更加准确地理解区域海洋动力过程,预测盐度变化以及其气候生态效应是非常必要的。对区域SSS-FWF关系的分析显示,在一些区域盐度变化与淡水通量变化比值很小,影响这些区域盐度变化的机制还有待进一步探讨。 该论文第一作者是中国科学院海洋研究所博士研究生戈凯,通讯作者是中国科学院海洋研究所吕宜龙博士和李元龙研究员共同担任,合作作者包括中国科学院大气物理研究所林鹏飞研究员、成里京研究员和海洋研究所王凡研究员。该研究得到了中国科学院战略先导科技专项、山东省自然科学基金和崂山实验室项目的资助。 文章信息: Ge,K.,Li,Y.,Lyu,Y.,Lin,P.,Cheng,L.,&Wang,F.(2023).Surface Salinity Changes of the Tropical and Subtropical Oceans Since 1970 and Their Relationship With Surface Freshwater Fluxes.Journal of Geophysical Research:Oceans,128(12),e2023JC020207.https://doi.org/10.1029/2023JC020207

2024-04-14  (点击量:2)

虫黄藻介导了珊瑚的营养可塑性

近日,自然资源部第三海洋研究所海洋生态保护与修复重点实验室郑新庆研究员团队联合厦门大学环境与生态学院和汕头大学,在Ecological Indicators发表题为“Symbiont genus determines the trophic strategy of corals:Implications for intraspecific competition for energy sources in coral reefs”的研究论文。该论文利用稳定同位素技术结合珊瑚共生体的多个生理参数耦合分析,揭示了共生虫黄藻差异对其宿主营养可塑性的影响,并基于营养生态位理论,探讨了珊瑚最大化利用环境中有限资源的潜在机制,为预测气候变化下不同珊瑚共生功能体的适应和分布提出新见解。自然资源部第三海洋研究所与厦门大学联合培养的王啟芳博士是本文的第一作者。 珊瑚礁是海洋中不可或缺的生态系统,在寡营养盐海域却拥有高初级生产力和高生物多样性的特点,被誉为“蓝色沙漠中的绿洲”。其中,造礁珊瑚宿主与其内共生虫黄藻之间的营养交互和再利用被认为是解释该悖论的主要原因。由于珊瑚宿主权衡自养(即通过共生体合成并转运光合作用产物)和异养(即摄食环境中的食物)的能力在很大程度上决定了他们对环境的适应性以及抗逆性,因此珊瑚的营养策略及其可塑性受到了广泛的关注。然而,驱动珊瑚营养策略调整的潜在因素和营养策略差异的功能意义仍不清楚。 海南岛南部是我国典型的近岸珊瑚礁生态系统。其中,鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis;Pd)是区域内的优势种。前期的研究发现,该种可与C属(Cladocopium)或D属(Durusdinium)虫黄藻形成稳定的共生关系(简称PdC或PdD)。研究团队采集了不同季节相同深度的Pd和潜在外源食源(浮游动物和颗粒有机物),利用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)对Pd进行主导共生虫黄藻属的鉴定(PdC:42个;PdD:47个)。在生理性状上,分析了PdC和PdD的差异,并利用使用碳、氮稳定同位素技术评估了珊瑚营养策略的时空变动特征。 与PdD相比,PdC共生虫黄藻密度低约60%,但其单位藻细胞叶绿素含量高约30%,表现出更强的光合作用效率,其虫黄藻有着更富集的δ13C。此外,从生理参数的季节变动角度看来,环境条件的变化对PdC的影响显著大于PdD,说明两种珊瑚共生体对环境变化的适应机制存在区别。环境敏感型PdC可能是通过不断调整自身生理过程来适应环境变化,而环境耐受型PdD则可能是通过保持稳固的共生关系来面对外界环境的变化。 本研究首次发现共生不同属虫黄藻的同种珊瑚各自占据独特的营养生态位,揭示了虫黄藻多样性在珊瑚宿主营养生态位特化中的作用。该现象曾被报道于不同珊瑚物种之间,并被认为是珊瑚优化种间空间等资源竞争的证据。据此,本研究所发现的珊瑚种内营养生态位的特化,表明了PdC与PdD对于营养来源的差异化利用,有助于珊瑚在群落水平上最大限度的利用有限的资源,并支持了共生藻多样性在不断变化的海洋环境中对珊瑚宿主的营养适应以及生态位扩张具有关键作用。 本研究分别通过定性(珊瑚宿主与虫黄藻的碳、氮同位素差值,营养生态位叠度,质心欧氏距离)和定量(贝叶斯混合模型)的方式估算了Pd在不同季节的相对营养来源。发现Pd可以根据季节间环境种资源可利用性差异调整自身主导营养策略,即夏季更依赖自养过程(虫黄藻)而冬季更依赖异养过程(浮游动物等),而共生不同虫黄藻Pd的营养可塑性具有明显差异。其中,PdC的自养相对贡献在不同季节间的变幅高达37.1%,较PdD高23.3%,表现出了更高的营养可塑性。此外,PdC和PdD分别在冬季和夏季表现出更强的异养能力,这意味着他们分别在相对低温和高温的条件下具有更强的抗胁迫能力。该结果从营养生态学的角度,耦合了气候变化背景下共生C和D属虫黄藻珊瑚共生功能体的空间分布趋势。 近年来,自然资源部第三海洋研究所海洋生态保护与修复重点实验室珊瑚研究团队在珊瑚礁退化和适应机制方面开展了深入的研究,尤其在虫黄藻调节珊瑚宿主响应环境变化的动态过程及其生理机制,团队发现了不同基因型虫黄藻会与珊瑚宿主会形成生理功能迥异的共生体,强调了不同类型虫黄藻对珊瑚响应热胁迫的调控作用,为评估珊瑚对全球变化的弹性适应提供了独特的视角。结果先后在Microbiome、Ecological Indicators等期刊发表。本论文是上述文章的基础了进一步利用稳定同位素技术探讨了共生虫黄藻差异对其宿主营养策略的影响,为预测气候变化下不同珊瑚共生功能体的适应和分布提出新见解。 ¤本文链接 Wang,Q.,Zheng,X.,Zhou,X.,Zhang,H.,Cai,L.,Leung,J.Y.S.,Huang,L.,2024.Symbiont genus determines the trophic strategy of corals:Implications for intraspecific competition for energy sources in coral reefs.Ecological Indicators.158,111477.https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111477,中科院2区Top,影响因子6.9.

2024-01-15  (点击量:615)

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