研究称海山或推动西太平洋缺氧最小区扩展

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海山与缺氧最小区(OMZ)是深海常见的两类栖息地,二者在海洋中往往伴生出现。不过,“海山效应”是否会通过改变海洋分层进而调整OMZ结构,并影响深海缺氧环境及碳汇过程,此前仍缺乏明确证据。

为回应这一问题,中国科学院海洋研究所(IOCAS)宋金明教授团队基于两次对西太平洋M4海山的科考观测,对不同航次下的“海山效应”差异进行了对比分析。研究团队表示,观测结果显示海山在一定程度上可能促进OMZ扩展。相关成果已发表于《海洋学进展》(Progress in Oceanography)。

研究人员在两次航次中均在M4海山顶附近观测到等温线与等盐线的明显抬升,并伴随营养盐上涌。颗粒有机碳(POC)方面,第一次考察期间海山顶附近的POC平均浓度为第二次的1.99倍,研究团队据此认为两次航次均存在“海山效应”,且第一次更为显著。

在对OMZ特征的判定中,研究人员以3.2毫克/升作为阈值,指出两次考察所对应的OMZ范围与强度总体相近,并将该区域OMZ归类为典型的轻度OMZ。

研究团队进一步提出海山影响OMZ的两种可能机制:其一为地形阻挡引发的水动力效应,即海山诱发的上升流抬升低溶解氧(DO)等值线,使OMZ上边界上移,从而扩大其垂直范围;其二为有机物降解的生物地球化学效应,即海山底部富集的珊瑚、底栖生物及有机物分解过程持续消耗DO,导致局部缺氧,进而推动并加剧OMZ下边界的扩展。

该研究第一作者马军教授表示,这项工作可为进一步认识海山与OMZ之间的关系提供参考。


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