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青島能源所揭示滸苔綠潮對近海惰性溶解有機碳庫的潛在長期遺留效應
2020-08-11 | 編輯: | 【 】| | 供稿部門:海洋碳匯與能源微生物研究組
    

  全球最大規模的滸苔綠潮在我國黃海已連續暴發十多年,成為我國面臨的一個嚴重海洋生態災害。科學家們通過10多年系統研究,對黃海綠潮的暴發起因和規律已有了較充分了解,同時在綠潮防控措施研究方面也取得了較大成效。然而目前對綠潮消亡后的遺留效應這一重要生態環境問題卻缺乏深入了解。

  綠潮暴發時滸苔藻體吸收大量二氧化碳和營養鹽而快速繁殖,最旺盛時期藻體分布面積高達5.7萬多平方公里。而當綠潮消亡時,上百萬噸滸苔來不及打撈而下沉至海底。這些下沉的藻體將在微生物和其它生物、物理、化學等因素作用下發生降解,并對近海生態環境產生顯著影響。例如短期內引起近海微生物豐度的迅速升高,并出現海水低氧、酸化等現象發生(Zhang et al., 2019),但目前對長期時間尺度上綠潮的遺留效應卻仍不清楚。

  基于此,青島能源所張永雨研究員帶領的海洋碳匯與能源微生物研究組與中國石油大學、廈門大學等單位合作,開展了長達520天的滸苔降解實驗,系統闡述了綠潮消亡后可能對近海DOC碳庫及微生物群落的長期遺留效應,并解析了滸苔藻體有機碳的歸宿問題。相關研究成果發表于環境領域權威期刊《Water Research》(Chen et al., 2020)。

  研究結果發現滸苔藻體降解是個長期過程,期間DOC的釋放和微生物群落呈現顯著階段性變化特征。DOC快速釋放主要發生在第1周內,海水也伴隨出現顯著的缺氧和酸化特征。之后近1年半時間內,微生物驅動DOC從容易被降解的活性碳向極其穩定的惰性碳的逐漸轉變,最終形成了可在海水中長久儲存的惰性溶解有機碳(RDOC)。滸苔降解過程中微生物群落不斷演替,群落代謝特征也從最初以多糖降解功能為主,逐漸轉變為以芳香族或烷烴類物質降解功能為主。

  該研究表明滸苔綠潮的遺留效應能夠長期存在,被微生物轉化的RDOC約占滸苔藻體有機碳的1.6%,暗示連年暴發的滸苔綠潮對近海RDOC庫具有潛在的累積效應。

  該研究得到了國家重點研發專項、國家自然科學基金、中科院海洋大科學中心重點部署項目等的資助。(文/張永雨 圖/李鴻妹)

  圖 滸苔綠潮場景及藻體長期降解過程中溶解有機碳和細菌豐度的動態變化

  相關發表文章:1. DOC dynamics and bacterial community succession during long-term degradation of Ulva prolifera and their implications for the legacy effect of green tides on refractory DOC pool in seawater, Water Research, 2020,

https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116268 

  2. Ulva prolifera green-tide outbreaks and their environmental impact in the Yellow Sea, China, National Science Review, 2019, https://doi.org/10.1093/nsr/nwz026

 

  

 
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