近日,自然资源部海洋大气化学与全球变化重点实验室海洋气溶胶和生源硫循环研究课题组在国际海洋学权威学术期刊《Progress inoceanography》上发表重要研究成果“Abundant microzooplanktonpossibly cause ultrahigh seawater dimethylsulfide during Southern Ocean algalblooms”。该研究揭示了南大洋二甲基硫(DMS)高值成因机制,指出在南大洋藻华期间大量微型浮游动物的摄食可能是南大洋DMS高值(> 40 nmol L-1)的关键原因。
一直以来,海洋释放的DMS被认为对云凝结核有重要贡献,通过影响云的形成,间接调控海表的太阳辐射收支平衡,并由此影响全球气候变化。此外,《自然》杂志也曾报道过海洋释放的DMS,可能是鸟类捕食的诱导气体,海鸟可能会沿着DMS高值源场寻找食物。近期,自然子刊《Communication Biology》也发文指出,海洋DMS可以诱导浮游动物到高生物量的海域。这些结果表明了海洋DMS不仅仅对气候变化产生重要影响,同时在生态系统中可能也扮演了重要角色。
在过去的研究中发现南大洋海域存在极高的海水DMS浓度值,甚至可以达到数百个nmol L-1,且文献报道的产生DMS高值原因通常仅与高的浮游植物量相关联。然而,在其它中低纬度高生产力的海域,DMS的浓度高值较南大洋海域低了很多。显然,南大洋DMS高值原因仅用高的浮游植物量来解释是不够的,可能还有其他关键影响因素。本研究通过分析中国第32次南极考察中获取的CTD站位不同深度水体中DMS、浮游植物、微型浮游动物、营养盐及温盐等参数数据,发现海水DMS高值仅在大量的微型浮游动物和藻华同时存在的情况下存在,而仅有藻华或者大量微型浮游动物存在时DMS高值无法出现(图1)。
南大洋海域不同分组区域DMS,Chl a,微型浮游动物(纤毛虫)的对比图。其中HH,为高的Chl a(> 2 μg L-1),和纤毛虫数量和生物量(> 1000 ind L-1, > 2 μg L-1)区域;HL为高的Chl a(> 2 μg L-1),低的纤毛虫数量和生物量(< 1000 ind L-1, < 2 μg L-1)区域;LH为低的Chl a(< 2 μg L-1),高的纤毛虫数量和生物量(> 1000 ind L-1, > 2 μg L-1)区域;LL为低的Chl a,低的纤毛虫数量和生物量区域。
本论文第一作者及通讯作者为海气室创新培育团队成员张麋鸣副研究员,文章的部分合作作者有来自德国、韩国、美国及澳大利亚等海洋科研单位研究人员,该研究主要受到国家自然科学基金面上项目《南大洋二甲基硫高值成因机制研究》(项目号:42076226)的资助,还受到海洋三所基本科研业务基金、南大洋专项与业务化考察基金的支持。
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https://www.scencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079661122000064#ab005
本文来源:自然资源部第三海洋研究所