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海化重点实验室在冲绳海槽中部冰消期以来浮游植物研究取得新进展
发布时间:2022-12-14 浏览次数:16

在国家自然科学基金等项目的资助下,海化重点实验室赵美训教授课题组在国际地学顶尖期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表了题为“Phytoplankton productivity and community structure changes in the middle Okinawa Trough since the last deglaciation”的研究成果,阐明了冲绳海槽冰消期以来浮游植物生产力和群落结构演变及其控制机制。

在强烈的陆地-海洋相互作用的影响下,冲绳海槽区域具有浮游植物生产力高,沉积物积累快的特征,为研究千年至轨道时间尺度的海洋生物泵演化提供了理想的研究材料。博士生陈梦娜对冲绳海槽中部沉积岩芯开展了浮游植物生物标志物(菜子甾醇、甲藻甾醇和C37长链烯酮)的分析,重建了末次冰消期以来的高分辨率生产力和群落结构演变记录。结果发现:(1)浮游植物生产力及群落结构在冰消期阶段发生了千年尺度的快速变化,且与长江流域的降水记录一致。我们认为夏季风驱动的长江流域降水是冰消期浮游植物变化的主控因子。例如:在冰消期暖期阶段(14.5-12.7 ka),陆源营养物物质供给增加,一方面造成浮游植物生产力升高,另一方面也促使硅藻和甲藻的相对贡献增加;而在冷期阶段(15.8-15.0 ka12.7-11.5 ka),生产力降低,群落中颗石藻的贡献增加。进入全新世以后,颗石藻的相对贡献增加,而硅藻和甲藻的相对贡献减少。我们提出最合理的解释是随着海平面的升高,调控浮游植物生长的营养盐的来源发生了转变,从陆地河流营养盐变成黑潮次表层水营养盐。本文研究成果揭示冲绳海槽浮游植物对古气候和古环境变化的响应在不同背景下发生了改变,为研究西太平洋生物泵演化提供了新的见解。

-浮游植物生产力和浮游植物群落结构在不同时间段的变化示意图。红色五角星为研究站位 M063-05;虚线分别为古黄河和古长江河道;蓝色箭头粗细表示降水引起的陆源输入营养盐含量;白色箭头的粗细代表黑潮强弱;B+D:菜子甾醇和甲藻甾醇之和;AC37长链烯酮;饼图的大小代表了浮游植物生物标志物含量总和表示的浮游植物生产力的含量(A中的虚圈代表全新世较高的生产力情况)。

博士生陈梦娜第一作者,李大伟副教授为通讯作者。论文由中国海洋大学海化重点实验室、海底科学与探测技术重点实验室、深海圈层与地球系统前沿科学中心以及青岛海洋科学与技术试点国家实验室等单位的相关学者合作完成。研究工作得到国家自然科学基金项目的资助。

  

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111349

参考文献: Mengna Chen, Da-Wei Li*, Li Li, Gui'e Jin, Guangxue Li, Jishang Xu, Meixun Zhao, (2023). Phytoplankton productivity and community structure changes in the middle Okinawa Trough since the last deglaciation. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 610, 111349.