近日,我國首個大型深?;A(chǔ)研究項目國家自然科學基金重大研究計劃“南海深海過程演變”(以下簡稱“南海深部計劃”)順利結(jié)題。在該重大研究計劃支持下,我國科學家構(gòu)筑了“三維空間洋陸作用”研究框架。
“洋陸相互作用”是大洋深部水與大陸來水在深海盆里發(fā)生的相互作用。作為世界上最大大洋和大陸之間的最大邊緣海,南海深海盆的洋陸相互作用研究對全球環(huán)境演變有著重要的意義,但長期以來缺乏理論框架。
“南海深部計劃”科研團隊在南海觀測中揭示了一種“強混合”驅(qū)動的深層環(huán)流模式,大洋深部水進入邊緣海,改造以后返回大洋影響北太平洋中層水,同時在南海上翻從而改變南海的上層水體,其碳循環(huán)特征和等深流主導(dǎo)的深海物質(zhì)搬運過程,凸顯了大洋主控型邊緣海特有的洋陸相互作用。
河流主導(dǎo)型陸架和大洋主導(dǎo)型邊緣海的差別(研究團隊供圖)
中國科學院院士、廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室教授戴民漢指出,相較于冰期時期,現(xiàn)代南海深水交換快、通風良好,表層與底層水的年齡差在南海北部大、南部小。在洋陸相互作用形成的“深海瀑布”中,太平洋深層水從巴士海峽入侵攜帶太平洋惰性溶解有機物進入南海,為南海的細菌進行降解,同時產(chǎn)生的NH4+刺激南海北部硝化速率,從而提高生產(chǎn)力。與此同時,大量二氧化碳涌入帶來的外源無機碳與營養(yǎng)鹽對南海上層海水光合作用作出較大貢獻。
而在南海研究之前,研究程度較高的邊緣海,比如墨西哥灣流穿越尤卡坦通道和佛羅里達海峽形成環(huán)流,對灣流產(chǎn)生影響;地中海有高于36.5‰的高鹽水穿越直布羅陀海峽進入北大西洋,影響著北大西洋的水文,但這兩者都只是海洋上層的水流交換,不涉及深部。
科研人員認為,三維立體洋陸相互作用屬于有待大力開展的研究領(lǐng)域。
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