《Marine Pollution Bulletin》文章:河流冲淡水输入加剧了亚热带城市化河口的海洋酸化
受大气CO2浓度持续升高影响,海洋酸化已成为威胁海洋生态系统健康的重要环境问题。相较于开阔海域,河口区域的酸化过程呈现出更高的复杂性和动态性,其受控于淡水输入、营养盐通量变化及大气沉降等多重区域性因素的协同调控作用。同时,由于不同河口系统间存在显著的地球化学差异,这为全面解析其酸化机制带来了挑战。当前近岸酸化研究主要集中于营养盐输入导致的富营养化及其引发的季节性底层酸化,而对河流输入的其他陆源组分(如碳酸盐和有机质)驱动的酸化过程研究关注仍显不足。
中山大学殷克东教授团队于2015年4月至2016年1月在珠江口开展了多航次综合观测,首次系统揭示了陆源碳酸盐和有机物输入对河口酸化的关键协同调控机制。研究发现:1)珠江口溶解无机碳(DIC)和总碱度(TA)的分布主要受控于河海混合过程;与海洋碳酸盐体系相比,河水中DIC:TA比值显著偏高,其输入显著降低了河口碳酸盐体系的缓冲能力,从而放大了大气人为CO2的酸化效应;2)伴随珠江流域城市化加速,人为活动来源有机物输入激增,增强水体有氧呼吸作用释放更多CO2,形成新的酸化驱动机制。这种有机物降解驱动的酸化与传统富营养化酸化存在本质差异:空间分布上,其在上游河口区最为显著,结合碳酸盐缓冲能力的削弱作用,可导致局部水域pH值最大降幅达1.01,远超下游富营养化区域的酸化程度;时间特征上,该过程呈现全年持续性且影响全水层,与富营养化仅在夏季分层期集中于底层水体的酸化模式形成鲜明对比。
该研究首次阐明了陆源碳酸盐与有机物输入对河口酸化的协同放大效应,建立了区别于传统富营养化驱动的新型酸化机制理论框架。研究成果不仅为完善气候变化背景下区域海洋酸化预测模型提供了关键参数,也为制定差异化的河口生态系统管理策略提供了科学依据。

来源:Marine Pollution Bulletin
