透明多聚顆粒在南海的分布特征及其對碳循環(huán)的影響獲揭示
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室（LTO）李芊研究員團(tuán)隊揭示了南海北部透明多聚顆粒（TEP）的動態(tài)分布特征及其對海洋碳循環(huán)的影響。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際知名環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)期刊Science of the Total Environment（《總環(huán)境科學(xué)》，IF7.96）。博士生葛在名為第一作者，李芊研究員為通訊作者，合作者還包括廈門大學(xué)楊偉鋒和柳欣教授，以及LTO吳正超副研究員。
TEP是海洋中普遍存在的一種凝膠狀生源有機(jī)顆粒物，其生產(chǎn)速率可達(dá)海洋初級生產(chǎn)的5-10%，是海洋顆粒有機(jī)碳（POC）庫的重要組成部分。TEP的粘度較大，能吸附其他小粒徑顆粒形成大的聚合體，促進(jìn)“海雪”的形成，進(jìn)而影響海洋POC沉降輸出以及相關(guān)的生物地球化學(xué)循環(huán)過程。
南海北部海區(qū)的水動力過程差異性顯著，同時受到大河輸入和人類活動的顯著影響，是研究TEP動態(tài)分布過程的天然實(shí)驗室。本研究發(fā)現(xiàn)，南海北部TEP濃度在真光層內(nèi)較高且呈現(xiàn)近海高、外海低的規(guī)律；TEP主要生源是浮游植物，其生產(chǎn)受到浮游植物種類和營養(yǎng)鹽限制的影響。在近岸海區(qū)，TEP的動力過程還受到珠江淡水注入和顆粒沉降的顯著影響。TEP含碳量對POC的貢獻(xiàn)率為8.3-81.6%，且近岸海域的貢獻(xiàn)大于外海；這與先前研究認(rèn)知不同，原因是南海北部近岸受到河流輸入外源TEP的供給，這也表明了TEP在該海區(qū)顆粒沉降中可能扮演著更為重要的角色。研究還發(fā)現(xiàn)，相對于POC的其他組分，TEP組成的碳能夠被顆粒附生細(xì)菌優(yōu)先利用，說明TEP對南海北部的碳循環(huán)有著深遠(yuǎn)的影響。
該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、廣東省領(lǐng)軍人才專項支持計劃、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗室（廣州）人才團(tuán)隊引進(jìn)重大專項、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等聯(lián)合資助。
相關(guān)論文信息： Zaiming Ge, Qian P. Li, Weifeng Yang, Xin Liu, and Zhengchao Wu. Transparent exopolymer particle dynamics along a shelf-to-sea gradient and impacts on the regional carbon cycle [J]. Science of the Total Environment, 2022, 808:152117.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972107193X?dgcid=author
圖1. 南海北部海區(qū)調(diào)查斷面及時間序列觀測站位（K11）
圖2. 南海北部陸架-海盆斷面葉綠素-a (Chl-a)和透明多聚顆粒(TEP)的垂直分布特征
圖3. 南海北部的透明多聚顆粒分布及其對碳循環(huán)的影響（概念圖）
