南海海底地下水排泄及其帶入營養鹽研究

《南海海底地下水排泄及其帶入營養鹽研究》是依託香港大學深圳研究院，由焦赳赳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：南海海底地下水排泄及其帶入營養鹽研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：焦赳赳
• 依託單位：香港大學深圳研究院

項目摘要

海底地下水排泄(SGD)是國內外的熱點研究之一。作為全球水循環的一個重要組成部分，SGD能夠在參與水循環的同時，同時帶來大量的物質的遷移，對近海岸的海洋化學和生態系統演化有著重要的作用。基於大尺度的SGD的研究相對比較薄弱。本項目擬通過南海及周邊河口為研究對象，以天然同位素化學示蹤劑為主要研究手段，利用南海開放航次獲取實測數據，建立同位素示蹤的質量平衡模型，對南海區域進行大尺度的地下水排泄評估研究，同時結合近海岸水文地質條件、地下水化學與河口水化參數研究，評估海底地下水排泄對研究區域的營養鹽的總輸入與周邊主要國家對南海營養鹽各自的貢獻，並進一步探討地下營養鹽的輸入對南海的生態系統帶來的影響。其研究結果將對我國有效管理南海環境與生態提供SGD方面的科學數據。南海及周邊地下水與海水的相互作用研究也將是對全球大尺度的海底地下水排泄研究的一個重要補充。

結題摘要

海底地下水排泄（SGD）是整合了水文、水文地質、海洋化學和生態等學科的一個熱門課題。本項目以西太平洋最大的邊緣海-南海為研究載體，研究了從潮間帶-河灣-區域尺度的海底地下水排泄的通量及其輸送的營養鹽及其帶來的生態影響。整個研究的框架遵從從點到面，從水文地質到海洋化學到海洋生態的研究思路。在項目執行期間，共發表了超過十個國際知名SCI期刊文章，同時在研究領域取得一系列的方法和理論的的創新，具體體現如下：（1）開發具有廣泛套用前景的永久性孔隙水多通道採樣系統；（2）建立潮間帶地下水鹹淡水界面觀測點，並重點研究了潮汐、地下水動力等過程驅動下的生物地球化學過程，重點闡述了無機碳、氮、磷的反應和轉化機制和鐳的遷移反應機理；（3）建立海灣分層式鐳同位素質量平衡模型來量化側向SGD的輸入；（4）確定南海上升流環境下的SGD通量及其營養鹽輸出以及對南海表層新生產力（new production）的貢獻；（5）以珠江三角洲為例建立鐳在含水層的遷移反應模型，模擬和量化陸地地下水的排泄速率；（6）建立多類型天然同位素質量平衡模型量化SGD通量及其營養鹽輸出的年際變化，並探討SGD輸出無機磷對近海赤潮爆發的驅動機制；（7）確定南海離岸微鹹地下水的封存機理和海底孔隙水的水文地球化學過程；（8）建立耦合洋流過程的整個南海的SGD量化模式，並估算出整個南海的營養鹽的SGD輸出通量及對邊緣海的新生產力的貢獻。項目的結果和結論不僅對於近海水文地質領域有理論的貢獻，同時為我們更系統的認識南海的生物地球化學過程提供了主要的基礎數據。更重要的是，項目的結論為我們國家的南海海洋政策提供了科學和理論支撐。