上海海洋大学深渊科学研究取得系列进展

发布日期:2020-06-29 责任编辑:蔡霞本条信息已被查看了 839设置

近期,上海海洋大学海洋科学学院许云平课题组克服新冠疫情的影响,在深渊碳循环、深渊生物食性和深渊汞污染方面取得了一系列研究进展,相关成果陆续发表在Deep Sea Research I (JCR 1区)、JGR: Biogeosciences (JCR 1区)、Environmental Science & Technology Letter (JCR1区)、Chemical Geology (JCR 1区)、Biogeosciences (JCR 1区)、Organic Geochemistry (JCR 2区)等地球科学和环境科学主流刊物上。

课题组关于深渊海沟的部分成果

深渊是指水深超过6000米的海域,它是最不被人类所了解的地球生态环境之一。由于超高的水压、缺乏光照和接近冰点的温度,深渊长期被认为是生态荒漠。然而近年来的研究发现,深渊不仅具有独特的生物类群,而且其生物丰度、微生物活性和有机碳埋藏通量远高于深海平原。深渊科学与技术是海洋学的前沿领域,也是我校海洋学科的特色方向。许云平课题组自2016年以来,依托我校深渊科学技术研究中心平台,对马里亚纳、玛索、新不列颠、克马德克和阿塔卡玛5条海沟开展了系统的研究。

在深渊生物食物来源方面,课题组利用生物标志物和同位素技术研究发现深渊钩虾的食物组成明显受控于上层水体生产力,即使在同一条海沟,随着生长阶段和性别分化,钩虾也表现出对腐肉、浮游植物碎屑以及微生物有机碳需求的差异。这种多样化的食性特征是深渊钩虾适应极端环境的表现,有利于提高钩虾在深渊环境下的存活率。

在深渊碳循环方面,课题组发现新不列颠海沟埋藏了大量的来自陆地的新鲜有机碳,这说明深渊海沟可能是陆源有机碳进入海洋后一个重要的埋藏地。该结果为解释困扰海洋学界多年的“海洋中陆源有机碳失汇”问题提供了新的视角。在此基础上,课题组运用分子生物学和分子有机地球化学技术,发现深渊沉积有机物的组成和含量对于深渊微生物群落和古海洋代用指标均有明显的影响。

在深渊污染物方面,课题组发现深渊钩虾积累了相当高浓度的汞,其中毒性最大的甲基汞含量明显高于淡水端足类生物。而且深渊生物的汞含量和组成明显不同于海沟沉积物,揭示来自表层海洋的汞污染可以通过食物链或者鲸落等形式,快速进入深渊并被钩虾所富集。

研究得到了国家自然科学基金、同济大学海洋地质重点实验室开放基金和上海市科委的资助。上海海洋大学方家松教授团队、罗敏博士、潘彬彬博士,以及来自北京大学、德国不莱梅大学、瑞士苏黎世理工、南丹麦大学、上海彩虹鱼公司的合作者参与了部分工作。

(供稿:海洋科学学院)
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