作者:甘晓 蒋程 来源:中国科学报 发布时间:2021/1/25 13:53:12
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科学家构筑“三维空间洋陆作用”研究框架

 

近日,我国首个大型深海基础研究项目国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”(以下简称“南海深部计划”)顺利结题。在该重大研究计划支持下,我国科学家构筑了“三维空间洋陆作用”研究框架。

“洋陆相互作用”是大洋深部水与大陆来水在深海盆里发生的相互作用。作为世界上最大大洋和大陆之间的最大边缘海,南海深海盆的洋陆相互作用研究对全球环境演变有着重要的意义,但长期以来缺乏理论框架。

“南海深部计划”科研团队在南海观测中揭示了一种“强混合”驱动的深层环流模式,大洋深部水进入边缘海,改造以后返回大洋影响北太平洋中层水,同时在南海上翻从而改变南海的上层水体,其碳循环特征和等深流主导的深海物质搬运过程,凸显了大洋主控型边缘海特有的洋陆相互作用。

河流主导型陆架和大洋主导型边缘海的差别(研究团队供图)

中国科学院院士、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室教授戴民汉指出,相较于冰期时期,现代南海深水交换快、通风良好,表层与底层水的年龄差在南海北部大、南部小。在洋陆相互作用形成的“深海瀑布”中,太平洋深层水从巴士海峡入侵携带太平洋惰性溶解有机物进入南海,为南海的细菌进行降解,同时产生的NH4+刺激南海北部硝化速率,从而提高生产力。与此同时,大量二氧化碳涌入带来的外源无机碳与营养盐对南海上层海水光合作用作出较大贡献。

而在南海研究之前,研究程度较高的边缘海,比如墨西哥湾流穿越尤卡坦通道和佛罗里达海峡形成环流,对湾流产生影响;地中海有高于36.5‰的高盐水穿越直布罗陀海峡进入北大西洋,影响着北大西洋的水文,但这两者都只是海洋上层的水流交换,不涉及深部。

科研人员认为,三维立体洋陆相互作用属于有待大力开展的研究领域。

 
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