新華網(wǎng)青島11月21日電(記者蘇萬明)記者從中科院海洋所獲悉,中國科學(xué)院創(chuàng)新重大項目“中國近海關(guān)鍵生物地球化學(xué)過程研究”,日前通過由山東省科技廳組織并主持的成果鑒定。專家鑒定委員會一致認(rèn)為,這一成果在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)過程研究上有諸多突破,有十分重要的科學(xué)意義,研究成果整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
這一課題是由中國科學(xué)院海洋研究所研究員宋金明承擔(dān)完成的。課題組在提出“自然粒度下的形態(tài)研究”新概念的基礎(chǔ)上,研究了中國近海沉積物生源要素的形態(tài)及其生態(tài)學(xué)功能,首次定量揭示了中國近海典型海域沉積物中碳、氮、磷、硅(即通常所稱的營養(yǎng)鹽)的形態(tài)及在其生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用。在渤海,沉積物中可參與潛在可循環(huán)的氮、磷、硅分別占其總量的30.8%、19.2%和0.12%;在黃海,首次獲得了沉積物中不同形態(tài)氮的粒度結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)粗粒度沉積物中氮的分解速率遠(yuǎn)高于細(xì)顆粒度沉積物,其沉積物可提供其新生產(chǎn)力所需氮的6.54%-12.03%, 發(fā)現(xiàn)硅在沉積物中積累是造成膠州灣浮游植物生長硅限制的主要原因。在珠江口,發(fā)現(xiàn)人類活動是造成這一海域沉積物中無機(jī)氮積聚的主要原因,且氮從沉積物向海水?dāng)U散的量在河口區(qū)遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)海區(qū)。
課題組通過對南沙珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)和營養(yǎng)動力學(xué)的研究,首次發(fā)現(xiàn)了珊瑚中的蟲黃藻可“奢侈消費(fèi)”營養(yǎng)鹽的新規(guī)律,提出了南沙珊瑚礁生態(tài)系的高生產(chǎn)力主要是依靠其系統(tǒng)內(nèi)部快速而高效的再生循環(huán)過程維持的,營養(yǎng)鹽的原位快速再生是珊瑚礁營養(yǎng)鹽的主要來源,化學(xué)物質(zhì)的垂直轉(zhuǎn)移主要靠生物過程來完成。
研究還發(fā)現(xiàn),春季和冬季黃海、渤海、東海皆為大氣二氧化碳的匯(據(jù)測量目前已達(dá)到1369萬噸/年),夏季皆為二氧化碳的源,通過海-氣界面而垂直向下轉(zhuǎn)移的碳在長江口僅有13%形成沉積物而被埋藏;膠州灣為大氣二氧化碳的弱源,且源強(qiáng)度有增加的趨勢??蒲腥藛T還首次將沉積物中的無機(jī)碳分為不同的形態(tài),估算了它們對海洋碳循環(huán)的可能貢獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)沉積物中HC1相無機(jī)碳可能是被長期埋藏的主要形態(tài),是大氣二氧化碳的最終歸宿。
宋金明說,海洋生物地球化學(xué)循環(huán)過程研究屬于基礎(chǔ)理論研究,具有巨大的應(yīng)用價值。它是目前研究全球氣候變化和全球海洋生態(tài)環(huán)境變化的基礎(chǔ)、核心和根本所在。(完)