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北冰洋海洋酸化研究项目获海洋工程科学技术奖特等奖
浏览次数:68   信息来源:中国海洋报发布时间::2019-12-05

    本网讯  11月30日,2018年度海洋工程科学技术奖、杰出贡献奖颁奖大会在京召开,北冰洋快速海洋酸化过程、机制及预测研究项目获2018年度海洋工程科学技术奖特等奖。该项目以自然资源部第三海洋研究所为第一完成单位,该所研究员陈立奇作为项目第一完成人接受颁奖。

  当前,海洋酸化危害海洋生物多样性、破坏海洋生态系统平衡,是人类社会面临的重大环境问题。近年来,北冰洋的快速融冰过程吸收了许多人为因素产生的二氧化碳,造成酸化水体快速增加,已成为全球海洋酸化最严重的海区。

  据悉,该项目利用20年来中国北极科学考察建立的海-冰-气立体观测平台获取的高分辨率原位数据,分析了北冰洋海洋酸化过程和成因,揭示预测了其驱动机制和未来发展趋势,取得一系列重要的新认知,研究成果填补了国际上对全球气候变化驱动下北冰洋酸化长时间系列增速趋势分析、预测和评估等研究的空白,科研成果主要体现在3个方面。

  一是首次发现了过去20年来西北冰洋海洋酸化海水在快速增加。酸化水体从1994年只占观测面积的5%扩张到2010年的31%,以每年1.5%的速率增长。这是全球大洋中首个直接观测到上层海洋这样大范围、长时间尺度的酸化海水快速扩张,比在太平洋、大西洋观测到的结果要快4倍以上。同时,该项目构建了一个北冰洋的箱式模型,并应用于预测北冰洋未来的酸化程度,预测北冰洋表层会在2105年左右变得彻底碳酸钙不饱和并会持续约600年;北冰洋深部会在2140年左右变得彻底碳酸钙不饱和并会持续千年。

  二是北冰洋二氧化碳分压值分布特征可明显分成3个区域,水交换区、边缘冰带与密集海冰区。其中,白令海入流水能够显著影响楚科奇海二氧化碳分压值而产生异常,造成了白令海峡西部的阿纳德尔湾水体中二氧化碳分压低值,而主控东部的阿拉斯加沿岸流有相对高值。研究发现白令海入流水能够携带高营养盐进入北冰洋,对北冰洋生态系统产生影响,将使北极对全球变暖具有重要的反馈潜能。

  三是2008年中美合作的北冰洋考察,首次报道了海冰融化的加拿大海盆区海表二氧化碳分压值的高精度观测结果。通过比较1999年夏季观测区域南部的历史数据,以及1994年夏季海冰覆盖的海盆区观测的历史数据,发现海表二氧化碳分压值在这十几年中迅速增大,升高速率大于大气里的升高速率。项目组进一步预测在未来一段时期内,随着海冰融化,北冰洋的大气二氧化碳碳汇能力将进一步增强。但是,其作为大气二氧化碳强汇的潜在能力将最终消失。

  该项目成果在国际社会引起极大反响,入选2017年度“中国十大海洋科技进展”,并在《科学》《自然》等国际著名学术期刊发表。目前,该项目阶段性成果为我国极地科学考察战略规划和计划制订提供了技术支撑,有效提升了我国在国际极地事务治理中的话语权和影响力。