海洋生物泵对西北冰洋氮亏损的贡献  

作　　者：李宏亮 陈建芳 Diana RUIZ-PINO 张静静 金海燕 庄燕培 白有成 任健 李杨杰 

机构地区：[1]自然资源部第二海洋研究所海洋生态系统动力学重点实验室,杭州310012 [2]自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室,杭州310012 [3]Sorbonne Universités(UPMC,UniversitéParis 06)-CNRS-IRD-MNHN,LOCEAN Laboratory,4 Place Jussieu,F-75005 Paris,France [4]南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),珠海519080 [5]集美大学极地与海洋研究所,厦门361021

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第9期1849-1862,共14页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41003036和41941013);南北极环境综合考察与评估专项(编号:CHINARE0304,0403);国家留学基金管理委员会中法“蔡元培”交流合作项目(ICAR)资助。

摘　　要：富含营养盐的太平洋水经白令海峡流入楚科奇海,是北冰洋真光层最重要的营养盐来源.研究发现太平洋入流具有氮亏损和硝酸盐/磷酸盐比值(N/P比值)低的特征,多是归因于楚科奇海陆架沉积物中的反硝化作用.然而,楚科奇海具有较强的生物活动,生物泵过程对太平洋入流水营养盐性质的改造程度仍不得而知.本文研究发现,由于较强的生物吸收作用,太平洋入流向北冰洋高纬度输运过程中其营养盐浓度显著降低,且浮游生物利用营养盐的N/P比值(8.8±2.27)高于其源水的N/P比值(5~6).同时,楚科奇海具有较高的颗粒氮输出效率,将加剧太平洋入流的氮亏损.经计算,楚科奇海生物泵过程额外输出的氮元素高达111.7×10^(9)mol a^(-1),相当于该海区沉积物反硝化作用造成氮损失的一半左右.因此,除沉积物反硝化作用外,楚科奇海上层水体中浮游植物对营养盐的不均衡利用是造成北冰洋上层氮限制和磷过剩的另一个重要因素.在北冰洋发生快速变化的背景下,加强的生物泵作用将会进一步影响北冰洋的营养盐动力学和生物地球化学过程.

关 键 词：氮亏损 生物泵 营养盐 沉降颗粒物 北冰洋 

分 类 号：X145[环境科学与工程—环境科学]