我国科学家在北冰洋陆坡发现深层叶绿素极高值

  中国第15次北冰洋科学考察队日前在北冰洋楚科奇海陆坡区发现深层叶绿素极高值。专家认为，这对理解“海雪”的形成机制及评估北极生物碳泵和深层食物网有重要的科学价值。

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  CTD正在回收中。新华社记者刘诗平 摄

  “我们在楚科奇海陆坡区进行的一次CTD（温盐深剖面仪）采样作业中，出现了令人惊讶的一幕：CTD在下降过程中，荧光探头上的叶绿素值一路飙升，最高达到200毫克每立方米，是我国历次北极科考作业中发现的最高值。”本次考察队生物组组长、自然资源部第二海洋研究所副研究员郝锵说。

  郝锵介绍，经考察队研究同意，科考队员在“雪龙2”号实验室保障团队配合下随即开展加密采样作业，尝试对这一叶绿素峰值进行捕捉分析。

  初步结果表明，该叶绿素峰值位于跃层的边缘，主要由大型的链状和针刺形硅藻构成，其中粒径大于20微米的浮游植物占比超过九成。

  科考队员郝锵在进行海洋叶绿素测定。新华社记者刘诗平 摄

  “和中低纬度海洋中常见的次表层叶绿素高值不同，北冰洋的这个水下叶绿素峰值极为尖锐，比表层值高100多倍，且位置和强度并不稳定，叶绿素浓度数小时内降幅可超过50%。这表明该叶绿素极高值似乎处于正在‘崩解’的状态中。”郝锵说。

  考察队初步研判认为，这一现象很可能是“海雪”的前体，成因可能是海冰融化期浮游植物旺发后，在特定湍流和化学条件下形成藻类聚合效应，从而在特定水层聚集达到极高的浓度，并在积累到一定规模后崩解下沉。

  海雪因其外观类似飘雪而得名，是海洋中由硅藻等浮游植物残骸、浮游动物粪便、细菌、胞外聚合物及无机矿物组成的絮状复合体，直径通常为0.5毫米至10毫米，沉降速度约为10米至200米每天。与温带海域相比，极地海雪因低温抑制细菌分解而具有更大的规模和更长的续存时间。

  郝锵表示，这一过程将导致海洋上层浮游植物光合作用吸收二氧化碳所形成的有机碳快速向深海输出，从而形成所谓“生物碳泵”效应。另一方面，如此大规模的有机碳沉降，还会形成“食物脉冲”进入深海和底栖生态系统。因此，这一现象对理解北极碳循环和海洋深层食物网有非常重要的科学价值。（记者刘诗平）