English

当前位置 > 海洋三所 > 科学研究 > 科研成果 > > 正文内容

海洋大气化学与全球变化重点实验室在北冰洋硫循环领域取得重要研究突破
来源:    发布时间: 2021年06月17日     点击数:

近日,我所自然资源部海洋大气化学与全球变化重点实验室在北冰洋硫循环领域取得重要研究突破。研究成果以“Unravelling surface seawater DMS concentration and sea-to-air flux changes after sea ice retreat in the western Arctic Ocean”为题在线发表在国际著名地学类学术期刊《Global Biogeochemical Cycles》上。张麋鸣副研究员为本文的第一作者,张麋鸣副研究员及颜金培研究员为本文的共同通讯作者。此外,来自德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMARChrista A. Marandino教授及韩国极地研究所(KOPRIKeyhong Park 研究员为本文的重要合作作者。

 图片1.png

该研究揭示了西北冰洋海冰快速消退前后一种海洋生物来源硫化物——二甲基硫(DMS)的产生、分布及释放机制,提出北冰洋海水DMS分布变化主要受到营养盐供给的影响,并指出在未来北极气候变化背景下海水增温及风速变化是海冰消退后影响海洋DMS释放变化的关键要素。这一研究成果,在评估海洋生源硫化物对北冰洋气候变化的影响具有重要的意义。

DMS是一种重要的海洋生物来源的硫化物,其通过海-气交换进入大气后,可快速的发生光氧化反应,参与气溶胶组成,并可能对云凝结核的数浓度(CCN)产生关键影响,进而通过影响云的形成,对海表的太阳辐射收支平衡产生影响,起到负反馈的效应,由此影响全球的气候变化(CLAW 假说,1987Nature发文报道)。海洋DMS研究是上层海洋与低层大气研究(Surface Ocean and Lower Atmosphere Study, SOLAS)的核心内容之一,近几十年的研究表明海洋释放的DMS在生物学、海洋化学、大气化学、环境化学、气候学领域都有重要的研究意义。

目前,北极发生着快速的气候变化,包括温度增加、海洋初级生产力增加、海冰快速消退、海洋酸化、北大西洋入流水增加等,这些变化可能间接影响海洋生物来源的DMS释放,并进一步影响北冰洋上空气溶胶的组成及与CCN,由此对北极气候变化产生一定影响。因此,对北冰洋海洋DMS及其释放变化研究,是开展北极气候变化研究的重要一环。近些年的模型研究结果显示,在北极快速气候变化背景下,夏季高纬度北冰洋无冰区海洋DMS的释放量正在以13.3±Gg S 每十年的速率增涨。然而,少有现场观测研究去揭示北冰洋表层海水DMS及其通量变化的关键驱动机制。本研究通过参与2014年中国第六次北极科学考察,开展现场船载高时空分辨率的表层海水DMS观测,揭示了北冰洋夏季高纬度海域海冰消退前后表层海水DMS浓度及释放变化机制。

该研究受到自然资源部第三海洋研究所基本科研业务基金西北冰洋二甲基硫海-气通量及其变化研究2019009)、国家自然科学基金重点项目北冰洋典型生源气体和半挥发成分海--气界面交换及气气候效应419400015)及国家自然科学基金国际合作与交流项目中韩南大洋气候敏感要素气体联合观测41911540471)的支持。

 

文章链接:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020GB006796

作者其他相关重要文章链接:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GB005637

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079661120301312?via%3Dihub