海洋研究

中粒徑硅藻從海洋二氧化碳上升中獲得的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室羅亞威等人提出，在未來海洋CO2上升的背景下，中粒徑硅藻可能獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。相關(guān)成果發(fā)表于《微生物學(xué)前沿》（Frontiers?in?Microbiology）。硅藻貢獻(xiàn)了近一半的海洋總初級(jí)生產(chǎn)力;同時(shí)由于其相對(duì)大的粒徑，硅藻成為海洋生物碳泵的最主要貢獻(xiàn)者之一。過去普遍認(rèn)為，大粒徑硅藻比表面積小、光合作用更受CO2限制，故在CO2上升中獲益更大;大粒徑硅藻沉降速度快、生物碳泵增加，可以對(duì)大氣CO2上升形成負(fù)反饋，緩解氣候變暖。然而，研究指出，在未來高CO2的海洋中，中粒徑硅藻可能具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這對(duì)預(yù)測(cè)硅藻群落結(jié)構(gòu)的變化有重要科學(xué)意義。

珊瑚共生蟲黃藻甾體代謝新機(jī)制

海南大學(xué)海洋學(xué)院、南海海洋資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室路延篤海洋單細(xì)胞生物工程團(tuán)隊(duì)，在珊瑚共生蟲黃藻中發(fā)現(xiàn)了一種新型的、可共合成C4α-與C4β-甲基甾醇的生物合成機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)志》（JACS）。巖層中C4-甲基甾烷豐度的變化被廣泛用于生物演化和地質(zhì)變遷史研究。研究發(fā)現(xiàn)，這一合成機(jī)制廣泛存在于囊泡蟲類（如蟲黃藻）和鞭毛藻類（如金藻）等全球性分布的浮游生物中，這些生物在海洋生物地球化學(xué)過程中發(fā)揮著重要影響。這一發(fā)現(xiàn)修正了C4α-與C4β-甲基甾烷來源的經(jīng)典模型，將進(jìn)一步完善沉積物成熟度指標(biāo)的測(cè)算方法，為解釋地質(zhì)變遷史和原油勘探提供了新的理論支撐。

近岸養(yǎng)殖溫室氣體研究進(jìn)展

自然資源部第三海洋研究所詹力揚(yáng)等人揭示了縊蟶養(yǎng)殖過程中溫室氣體（CO2、CH4和N2O）和二甲基硫的通量變化及其影響因素，估算了縊蟶養(yǎng)殖的綜合溫室潛力，為進(jìn)一步評(píng)估貝類養(yǎng)殖系統(tǒng)的碳源匯格局提供了理論依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《農(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境》（Agriculture，?Ecosystems?&?Environment）。我國是海水養(yǎng)殖大國，其中縊蟶養(yǎng)殖產(chǎn)量占全球軟體貝類產(chǎn)量的4.9%。盡管養(yǎng)殖解決了食物危機(jī)，但對(duì)養(yǎng)殖過程中伴隨的溫室氣體交換和碳源匯潛力的了解仍然有限。研究團(tuán)隊(duì)選取了以紫泥紅樹林養(yǎng)殖區(qū)為代表的養(yǎng)殖溫室氣體試驗(yàn)點(diǎn)，開展了以貝類為主的多參數(shù)綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，為綜合評(píng)估我國漁業(yè)碳匯水平提供了科學(xué)支撐。

假單胞菌在微生物燃料電池中的產(chǎn)電機(jī)制

浙江海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院王健鑫等人發(fā)現(xiàn)了一株硫氧化細(xì)菌Pseudomonas?stutzeriS116在微生物燃料電池（MFCs）中作為生物正極和生物負(fù)極均表現(xiàn)出良好的發(fā)電性能，采用全基因組測(cè)序和循環(huán)伏安法對(duì)其在微生物燃料電池系統(tǒng)中的作用機(jī)制進(jìn)行了研究。相關(guān)成果發(fā)表于《BMC微生物學(xué)》（BMC?Microbiology）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Pseudomonas?stutzeriS116分泌的氧化還原介質(zhì)可能與MFC的性能有關(guān)。檢測(cè)到硫代硫酸鹽氧化物和硝酸鹽還原的關(guān)鍵基因和代謝途徑，表明這一菌株能有效地處理含硫化物和亞硝酸鹽的廢水。研究進(jìn)一步分析了相關(guān)電化學(xué)性能和細(xì)菌代謝通路，明確了假單胞菌在微生物燃料電池中的產(chǎn)電機(jī)制。

河口食物網(wǎng)中新型全氟聚醚羧酸的研究

中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所唐建輝、上海交通大學(xué)環(huán)境學(xué)院潘奕陶等人合作，在受工業(yè)污染較重的小清河口采集了水、沉積物和浮游生物、底棲動(dòng)物和游泳動(dòng)物在內(nèi)的食物網(wǎng)樣品，分析了新型及傳統(tǒng)全氟化合物的生物富集特征及食物鏈傳遞規(guī)律，評(píng)估了居民攝入魚、蝦、螺、貝等主要海產(chǎn)品的健康風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental?Science?&?Technology）。全氟及多氟烷基化合物（PFAS）被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中，如全氟辛酸（PFOA）。小清河河口生態(tài)系統(tǒng)中PFAS普遍檢出，說明PFOA仍然是最主要的污染物;一些PFOA的新型替代品也被廣泛檢出，表明PFOA等全氟羧酸對(duì)膳食攝入帶來一定健康風(fēng)險(xiǎn)。

菲律賓以東海域次表層渦動(dòng)能年際變異規(guī)律及機(jī)制

中國科學(xué)院海洋研究所胡敦欣院士團(tuán)隊(duì)揭示了菲律賓以東海域次表層渦動(dòng)能的年際變異規(guī)律及其控制機(jī)制，促進(jìn)了對(duì)熱帶西太平洋次表層環(huán)流多尺度變異規(guī)律的認(rèn)識(shí)。相關(guān)成果發(fā)表于《地球物理研究雜志：海洋》（Journal?of?Geophysical?Research：?Oceans）。菲律賓以東海域是次表層中尺度渦旋活躍的海區(qū)，擁有熱帶西太平洋最顯著的次表層渦動(dòng)能信號(hào)。這些渦旋在調(diào)節(jié)西邊界流季節(jié)內(nèi)變異及南半球水團(tuán)沿西邊界向北入侵的過程中發(fā)揮重要作用。研究團(tuán)隊(duì)基于東經(jīng)130°斷面兩套潛標(biāo)2～4年的連續(xù)觀測(cè)，結(jié)合高分辨率模式數(shù)據(jù)，探究了菲律賓以東次表層渦動(dòng)能的年際變異規(guī)律。

菲律賓海第四紀(jì)沉積地層與動(dòng)力機(jī)制研究

自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所胡邦琦等人與國內(nèi)多家單位科學(xué)家合作，揭示了第四紀(jì)以來菲律賓海區(qū)域沉積過程和古環(huán)境變化的控制因素。相關(guān)成果發(fā)表于《古海洋學(xué)和古氣候?qū)W》（Paleoceanography?and?Paleoclimatology）。位于西太平洋低緯度地區(qū)的菲律賓海是一個(gè)典型風(fēng)塵匯聚區(qū)，由于菲律賓海盆大多處于碳酸鹽補(bǔ)償深度以下（水深超過5000米），這一海域沉積動(dòng)力學(xué)和年代學(xué)研究不足。研究人員利用菲律賓海地質(zhì)地球物理調(diào)查航次獲取的高質(zhì)量巖芯，開展了磁性地層學(xué)和沉積學(xué)研究，首次明確菲律賓海區(qū)域沉積中心于中更新世氣候革命（MPT，距今約100萬年）前后向東擴(kuò)張，可能是對(duì)MPT前后區(qū)域古環(huán)境變化的響應(yīng)。

影響粵港澳大灣區(qū)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的年代際變化及其機(jī)制

中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王春在團(tuán)隊(duì)在影響粵港澳大灣區(qū)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度研究上取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《氣候動(dòng)力學(xué)》（Climate?Dynamics）。粵港澳大灣區(qū)作為中國開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一，在國家發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位，但這一區(qū)域經(jīng)常受到南海熱帶氣旋的影響。研究人員對(duì)1977—2018年6—11月（熱帶氣旋高發(fā)季）南海（生成于南海+生成于西太平洋進(jìn)入南海）熱帶氣旋強(qiáng)度的年最高強(qiáng)度和年平均強(qiáng)度的變化進(jìn)行探究，揭示了南海熱帶氣旋強(qiáng)度的年代際變化，并對(duì)其年代際變化給出了物理解釋。研究提升了對(duì)于南海熱帶氣旋活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，支撐了國家防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略。