《Marine Pollution Bulletin》文章：粤港澳大湾区水体的低碳酸钙饱和度现象及其调控机制

海水碳酸钙饱和度决定着珊瑚、贝类等钙化生物能否正常生长，跟pH和溶解氧一样，都是海水化学环境的重要指标。研究表明，贝类的生长和发育在很大程度上受制于海水环境的文石型碳酸钙饱和度（Aragonite saturation state, Ωarag），只有当Ωarag高于1.5时，贝壳发育才会正常。在北黄海的研究结果表明，当Ωarag低于1.5时，冷水团生态系统从净钙化转变为碳酸钙净溶解。此前粤港澳大湾区的海水化学环境研究尚未关注到碳酸钙饱和度，这种认识缺失对大湾区贝类养殖业的健康发展构成重大威胁。
南方海洋实验室的工作组于2023年夏季在大湾区参加了6月、8月两个航次的大面调查，连同近期文献报道的2015年7~8月的调查结果，揭示出大湾区Ωarag低值（<1.75）的分布很广（图1）。其中，Ωarag<1的区域主要分布在虎门附近及其上游水域，在澳门东侧局部海域也有小范围分布，而1<Ωarag<1.5和1.5<Ωarag<1.75的区域则主要分布在伶仃洋、黄茅海外侧和磨刀门外。需指出，Ωarag低于1.5的水体直接威胁贝类养殖业，而Ωarag介于1.5和1.75之间同样属于值得关注的危险情况。

聚类分析结果显示，珠江口夏季出现低Ωarag有三个驱动机制：（Ⅰ）低盐度河流冲淡水；（Ⅱ）高耗氧量；（Ⅲ）冲淡水和耗氧的联合作用。简化的定量整合解析式如下：
Ωarag丰水初期 = 0.0101 ×(8.26×盐度–123/138×耗氧量) + 0.02；
Ωarag丰水后期 = 0.0102 ×(5.59×盐度–123/138×耗氧量) + 1.20。
当前国际上近海海洋酸化的危害及影响因素研究已经开展很多，然而在我国还局限于学术讨论，对水产养殖业几无帮助，主要原因就是评估海水酸化囿于pH测量，而对直接影响贝类的Ωarag，则存在需要准确测定碳酸盐体系参数，评估门槛过高的实际困难。本研究努力避开复杂碳化学参数，综合考虑咸淡水混合和耗氧呼吸作用对海水Ωarag的影响，首次在一个养殖业重要却又水化学环境影响因素复杂的区域，构建起通过盐度和溶解氧监测数据来提取Ωarag信息的简化方案。本成果助力于海洋酸化研究在粤港澳大湾区海洋环境安全和水产养殖业健康发展等方面的实际应用，也说明在大湾区开展人为碱化工程措施，缓解近海酸化对贝类养殖业的负面效应已经是迫在眉睫。

来源：Marine Pollution Bulletin