《海洋酸化對南海藻類固碳作用的影響：耦合效應與機制》是依託廈門大學，由高坤山擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：海洋酸化對南海藻類固碳作用的影響：耦合效應與機制
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：高坤山
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大氣CO2濃度持續升高，引起海水pCO2增加及pH下降，導致海洋酸化，使得海水碳酸鹽系統發生變化。該化學變化會影響海洋初級生產過程及海洋對CO2的吸收量。為此，藻類回響海洋酸化的機制如何，是亟需探討的科學問題。本項目，在集成以往工作的基礎上，擬研究南海藻類的光合固碳、鈣化作用及初級生產過程對海洋酸化的回響機制。通過短期與長期實驗，調控碳酸鹽系統並維持其穩定性，研究海洋酸化（高CO2/低pH）對藻類光合固碳、鈣化作用、營養吸收、日生產力及生長的影響，並結合其它關鍵環境因子（如陽光紫外輻射、溫度及營養鹽等）的生理作用，探討其變化與酸化效應的關係，揭示耦合效應，闡明不同功能類群對海洋酸化的回響與適應機制；通過走航實驗，研究真光層不同深度浮游植物群落的固碳量及優勢種群對酸化的回響，同時理清優勢種群變遷的生理機制，為認識我國南海藻類固碳作用及初級生產過程對海洋酸化的回響及其機制，提供重要的理論依據。
結題摘要
項目執行期間，按照原計畫的研究內容，逐漸拓展並深化研究，完成了計畫研究內容，實現了既定的研究目標，發表了33篇期刊論文，其中SCI收錄期刊論文30篇，Nature Climate Change 1篇，invited reviews 2篇。研究成果的關鍵創新點，體現在下面幾個部分。1、藻類固碳與海洋酸化的關係：發現CO2濃度升高導致的海水化學變化（海洋酸化）對浮游植物光合固碳的效應，取決於陽光強度的高低。低光環境下，酸化會促進浮游植物光合固碳與生長，而光強過高時酸化會產生抑制效應，降低光合固碳與生長。同時，提出新理論，闡述CO2濃度升高與海水酸性增加的雙面效應與與細胞無機碳濃縮機制的關係。2、紫外（UV）輻射的生理生態學效應：研究了浮游植物和大型海藻對陽光UV輻射變化的回響，揭示了其回響與適應的主要機制，顯示，忽視陽光UV輻射可能放大海洋初級生產力估量的誤差。UVB 總是導致抑制作用，而高強度的UVA導致抑制作用，然而，較低陽光輻射下，UVA輻射可促進藻類光合固碳量。3、海洋酸化與UV輻射的耦合效應：發現鈣化藻類（微藻與大藻）均明顯受到UV輻射的影響，鈣化作用，光合固碳和生長均顯著被抑制。鈣化層可以阻擋部分UV輻射，在酸化條件下，由於細胞表面的鈣化層變薄，使得細胞接受到更高強度的UV輻射，因此酸化會進一步加劇UV輻射對細胞的損傷。
