中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所

“2025年度十大科技進(jìn)展”揭曉

2025年，南海海洋所圍繞搶占科技制高點(diǎn)核心目標(biāo)，聚焦主攻方向，積極履行國(guó)家戰(zhàn)略科技力量主力軍職責(zé)使命，在原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等方面成果豐碩。近日，研究所組織開展了“2025年度十大科技進(jìn)展”評(píng)選活動(dòng)，經(jīng)團(tuán)隊(duì)申報(bào)、所學(xué)委專家評(píng)審、全所職工、研究生線上投票，綜合評(píng)選出南海海洋研究所“2025年度十大科技進(jìn)展”，入選成果主要面向南海及熱帶大洋海洋動(dòng)力過程與環(huán)境效應(yīng)、熱帶海洋資源保護(hù)與開發(fā)、南海島礁可持續(xù)發(fā)展、海洋環(huán)境保障系統(tǒng)等研究領(lǐng)域。公布如下：

01

全球變暖背景下海洋內(nèi)潮的加速趨勢(shì)及影響機(jī)理

完成人

龔延昆、蔡樹群、王春在、陳植武、許潔馨、姚玉龍

成果簡(jiǎn)介

面向全球變暖背景下海洋動(dòng)力過程變化的戰(zhàn)略需求，聚焦全球海洋內(nèi)潮能量傳遞這一關(guān)鍵科學(xué)問題，揭示了內(nèi)潮在氣候變暖背景下呈現(xiàn)顯著加速的新趨勢(shì)，并闡明了上層海洋層結(jié)增強(qiáng)與環(huán)流加速在其中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

針對(duì)以往內(nèi)潮研究多局限于區(qū)域尺度、缺乏長(zhǎng)期變化分析的不足，研究團(tuán)隊(duì)基于第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）多模式數(shù)據(jù)與全球高分辨率內(nèi)潮經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?gòu)建了涵蓋1901年至2100年的長(zhǎng)時(shí)間序列分析框架，首次在全球尺度上系統(tǒng)評(píng)估了第一模態(tài)內(nèi)潮傳播速度的演變特征，明確了層結(jié)強(qiáng)化與上層環(huán)流加速對(duì)內(nèi)潮加速趨勢(shì)的貢獻(xiàn)機(jī)制。研究首次闡明，全球變暖背景下內(nèi)潮傳播速度呈現(xiàn)持續(xù)加快的趨勢(shì)，在歷史時(shí)期（1901–2014年）與未來情景（2015–2100年）分別以每十年0.4厘米/秒和2.0厘米/秒的速率增長(zhǎng)，全球平均增幅達(dá)10%左右，并在西北太平洋、北大西洋等多個(gè)內(nèi)潮活躍海區(qū)表現(xiàn)尤為顯著。

全球海洋內(nèi)潮加速趨勢(shì)圖

研究成果發(fā)表于Science子刊Science Advances，受到國(guó)內(nèi)多家科研媒體的關(guān)注與報(bào)道。研究突破了傳統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)空覆蓋上的局限，首次揭示了全球變暖導(dǎo)致內(nèi)潮系統(tǒng)性加速的長(zhǎng)期規(guī)律。該研究在海洋內(nèi)波動(dòng)力過程對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制領(lǐng)域取得重要理論進(jìn)展，不僅深化了對(duì)海洋層結(jié)、環(huán)流變化與內(nèi)波傳播速度關(guān)聯(lián)的科學(xué)認(rèn)識(shí)，也為進(jìn)一步評(píng)估氣候變化背景下內(nèi)潮能量傳播、湍流混合對(duì)全球海洋環(huán)流、物質(zhì)輸運(yùn)及生態(tài)系統(tǒng)的影響提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。

02

深海熱液口起源的復(fù)雜鞭毛馬達(dá)的組裝與進(jìn)化

完成人

高貝樂、馮雪銀、朱思琦、陳園園、李玉倩、劉嫣然、武艷敏

成果簡(jiǎn)介

細(xì)菌鞭毛作為自然界最精密的納米機(jī)器，是海洋細(xì)菌應(yīng)對(duì)極端環(huán)境、實(shí)現(xiàn)生態(tài)適應(yīng)的核心策略。鞭毛馬達(dá)的動(dòng)力輸出取決于定子單元的數(shù)量和穩(wěn)定性，而在此納米級(jí)微觀層面，深海微生物如何通過鞭毛馬達(dá)的結(jié)構(gòu)演化、實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)動(dòng)仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。本研究以深海熱液口起源的彎曲菌門為對(duì)象，構(gòu)建了模式菌株近乎完整的復(fù)雜鞭毛馬達(dá)的原子水平的模型，揭示了其高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和組裝機(jī)制。本研究揭示了位于馬達(dá)胞質(zhì)側(cè)的新型結(jié)構(gòu)組分FlgX，該蛋白位于定子環(huán)底部，在馬達(dá)組裝與穩(wěn)定中發(fā)揮關(guān)鍵作用，拓展了對(duì)定子—轉(zhuǎn)子互作機(jī)制的理解。進(jìn)一步分析表明，F(xiàn)lgX屬于四聚體PilZ家族，但不受c-di-GMP調(diào)控，代表了PilZ超家族新的功能分化。此外，本研究還解析了自1979年發(fā)現(xiàn)但成分長(zhǎng)期不明的周質(zhì)E環(huán)結(jié)構(gòu)，證實(shí)其由17個(gè)FlgY二聚體組成，并揭示由FcpMNO與PflD構(gòu)成的外圍“籠狀”結(jié)構(gòu)存在兩種不同的構(gòu)象。這些復(fù)雜支架通過精密互作網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定多達(dá)17個(gè)定子單元，從而產(chǎn)生超高轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。進(jìn)化分析顯示E環(huán)在細(xì)菌域中廣泛存在，可能起源于細(xì)菌共同祖先；而FlgX及籠狀結(jié)構(gòu)則源自深海熱液口祖先，后者通過招募IV型菌毛組分實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

空腸彎曲菌完整的鞭毛馬達(dá)模型

相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際知名期刊PNAS和Nature Microbiology上，研究符合“向極微觀深入”這一科學(xué)發(fā)展前沿，在原子水平解析微生物納米機(jī)器的結(jié)構(gòu)和組裝機(jī)制，為理解運(yùn)動(dòng)這一生命基礎(chǔ)行為提供了重要理論基礎(chǔ)。

03

地質(zhì)記錄解鎖熱帶海洋碳匯調(diào)控新機(jī)制

完成人

顏文、黎剛、朱小畏、黃慧文、周婉秋、陳芬、徐維海

成果簡(jiǎn)介

海洋作為地球最大的活躍碳庫，其碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。系統(tǒng)研究海洋碳循環(huán)的過程與機(jī)制，不僅有助于揭示海洋調(diào)節(jié)氣候的內(nèi)在機(jī)理，也為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下評(píng)估藍(lán)碳潛力、研發(fā)增匯技術(shù)及制定氣候治理策略提供了重要的科學(xué)支撐。研究團(tuán)隊(duì)聚焦于海洋碳循環(huán)中長(zhǎng)期被忽視的兩大關(guān)鍵問題，即熱帶低緯寡營(yíng)養(yǎng)海區(qū)生產(chǎn)力的長(zhǎng)期調(diào)控機(jī)制和海洋自生碳酸鹽沉淀的控制機(jī)理，開展了深入研究，獲得若干創(chuàng)新突破和認(rèn)識(shí)。

針對(duì)末次冰消期B?lling-Aller?d暖期大氣CO?濃度上升停滯這一科學(xué)謎題，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了泛北太平洋（含南海）的古生產(chǎn)力記錄，揭示了副熱帶-熱帶寡營(yíng)養(yǎng)海區(qū)生產(chǎn)力受環(huán)流調(diào)控的機(jī)制，進(jìn)而提出太平洋環(huán)流通過調(diào)控?zé)釒Ч褷I(yíng)養(yǎng)海區(qū)生產(chǎn)力影響大氣CO?的碳匯機(jī)制，為理解環(huán)流演化與氣候變化的關(guān)聯(lián)提供了新視角。

為探究墨西哥灣深部甲烷帶廣泛發(fā)育的自生碳酸鹽巖成因，團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)的鋰同位素分析，發(fā)現(xiàn)深部硅酸鹽風(fēng)化是促進(jìn)其形成的關(guān)鍵機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，提出有機(jī)質(zhì)礦化驅(qū)動(dòng)的碳?硅耦合新機(jī)制，為揭示深海自生碳酸鹽沉淀的形成提供了重要依據(jù)。

末次冰消期（a：B/A暖期；b：冷事件）南大洋和北太平洋海區(qū)物理-生物地化過程及其對(duì)海氣碳循環(huán)的潛在意義

相關(guān)成果以系列文章發(fā)表于《自然》旗下期刊Communications Earth & Environment（10月刊和11月刊）以及地球科學(xué)頂級(jí)期刊Global and Planetary Change上，體現(xiàn)了本研究在海洋碳循環(huán)領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)，對(duì)深入認(rèn)識(shí)海洋生物碳泵和長(zhǎng)期地質(zhì)碳匯在全球氣候調(diào)節(jié)中的作用具有重要意義。

04

揭秘海洋微生物的生存智慧：毒素-抗毒素系統(tǒng)如何操控基因轉(zhuǎn)移與環(huán)境適應(yīng)

完成人

王曉雪、郭云學(xué)、古嘉瑜、林兼仲

成果簡(jiǎn)介

海洋微生物通過水平基因轉(zhuǎn)移（如噬菌體與質(zhì)粒介導(dǎo)）持續(xù)重塑其環(huán)境適應(yīng)策略，深刻影響群落結(jié)構(gòu)與功能。本研究聚焦于質(zhì)粒與噬菌體編碼的毒素-抗毒素（TA）系統(tǒng)，系統(tǒng)揭示其在基因傳播、宿主?病毒穩(wěn)態(tài)及環(huán)境響應(yīng)中的核心作用，取得以下創(chuàng)新成果：在機(jī)制層面，闡明接合型質(zhì)粒通過非經(jīng)典內(nèi)在終止子重編程HicAB TA系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄，強(qiáng)化“成癮效應(yīng)”，顯著提升其在細(xì)菌群體中的傳播競(jìng)爭(zhēng)力，揭示了質(zhì)粒在海洋微生物中動(dòng)態(tài)維持的分子基礎(chǔ)。在噬菌體?宿主互作層面，首次解析多重溶原噬菌體通過“核心基因?附屬基因”對(duì)話機(jī)制：利用復(fù)制蛋白降解抗毒素、激活毒素，協(xié)調(diào)有序復(fù)制與釋放，維持宿主?病毒穩(wěn)態(tài)，增強(qiáng)細(xì)菌生物膜適應(yīng)性與致病力。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)噬菌體編碼的膜蛋白多肽可特異性增加宿主膜滲透性，展現(xiàn)其作為特異性調(diào)控因子的潛力。在環(huán)境響應(yīng)層面，揭示氧化應(yīng)激通過宿主OxyR蛋白直接激活前噬菌體切除的分子通路，闡明環(huán)境脅迫與基因元件活化的關(guān)鍵聯(lián)結(jié)。上述成果從內(nèi)在調(diào)控機(jī)制、宿主?病毒互作到環(huán)境信號(hào)整合，系統(tǒng)闡釋TA網(wǎng)絡(luò)在海洋微生物基因轉(zhuǎn)移、環(huán)境適應(yīng)與群落互作中的多重功能，為認(rèn)知海洋微生物生態(tài)提供了新理論框架。

水平基因轉(zhuǎn)移介導(dǎo)微生物的代謝與環(huán)境適應(yīng)過程及機(jī)制

相關(guān)研究成果已在Nature Communications、?Nucleic Acids Research?、mLife等期刊發(fā)表，獲授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，體現(xiàn)了本研究在海洋微生物水平基因轉(zhuǎn)移與病毒?宿主互作領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，對(duì)深入理解海洋微生物生態(tài)學(xué)具有重要理論價(jià)值與實(shí)踐意義。

05

熱帶印度洋調(diào)控大西洋海洋熱浪的機(jī)理研究

完成人

劉衡、張磊

成果簡(jiǎn)介

海洋極端高溫事件，即海洋熱浪，對(duì)熱帶東南大西洋（TSEA）沿岸區(qū)域的海洋生態(tài)系統(tǒng)能夠造成嚴(yán)重破壞并威脅沿海居民生產(chǎn)生活與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)。因此，提升該區(qū)域海洋熱浪的預(yù)測(cè)能力有助于提高極端事件的預(yù)警能力、降低風(fēng)險(xiǎn)損失。但目前對(duì)于熱浪的形成機(jī)制仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。

通過分析觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)發(fā)生在南半球春季的正印度洋偶極子（IOD）事件能夠造成南半球夏季TSEA沿岸海洋熱浪發(fā)生概率提升至其他年份的6倍以上。正IOD事件通過海氣過程和陸地途徑使TSEA沿岸海溫升高并引發(fā)海洋熱浪?；谏鲜鲞^程團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步建立了TSEA區(qū)域海洋熱浪的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)模型，利用南半球春季IOD指數(shù)對(duì)夏季的海洋熱浪進(jìn)行預(yù)測(cè)。模型提前3個(gè)月預(yù)測(cè)的月均海洋熱浪天數(shù)與觀測(cè)結(jié)果相關(guān)性達(dá)0.63。

熱帶印度洋影響熱帶東南大西洋海洋熱浪機(jī)制圖

研究成果發(fā)表在Science Advances期刊上，闡明了印度洋對(duì)熱帶東南大西洋沿岸海洋熱浪的影響機(jī)制，深化了對(duì)于跨洋盆相互作用的認(rèn)識(shí)，為該區(qū)域的海洋極端事件預(yù)警、提升氣候預(yù)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)防范能力提供了理論依據(jù)。

06

解碼南海深部過程如何塑造島群地貌與巖漿流體活動(dòng)

完成人

夏少紅、茍濤、張成龍、范朝焰、趙芳、曹敬賀、萬奎元

成果簡(jiǎn)介

“地球內(nèi)部如何運(yùn)行”被Science雜志列為全球最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題之一；國(guó)家基金委也將“地球深部與淺表系統(tǒng)互饋機(jī)理與效應(yīng)”作為重點(diǎn)發(fā)展方向。南海形成于中生代古太平洋板塊俯沖背景下的新生代巖石圈伸展與海底擴(kuò)張，塑造了獨(dú)特的島群地貌與活躍的巖漿流體分布，是研究地球深淺部耦合演化機(jī)制的極佳場(chǎng)所。因此，南海深部過程如何塑造淺表島群地貌及巖漿流體活動(dòng)一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的前沿科學(xué)問題。

研究運(yùn)用遠(yuǎn)震各向異性層析成像、深度學(xué)習(xí)三維地殼模型構(gòu)建、多道反射地震信息解譯等技術(shù)，系統(tǒng)開展了南海北部陸緣深部地幔-地殼-淺表地層的全景透視成像，提出了海南地幔柱受古俯沖物質(zhì)折返影響而表現(xiàn)出熱化學(xué)地幔柱的幾何形態(tài)特征及成層式巖漿運(yùn)移模式，從而奠定了南海晚新生代廣泛巖漿?流體活動(dòng)的分布態(tài)勢(shì)。同時(shí)，橫跨南海島群區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)揭示了“香腸狀”結(jié)構(gòu)特征，塑造了南海裂谷盆地與剛性碎塊相間分布的空間格局。在低緯度海洋暖水環(huán)境影響下，離散碎塊的線狀地形高點(diǎn)具有較高的碳酸鹽生產(chǎn)力，經(jīng)長(zhǎng)期加積作用最終形成了現(xiàn)今珊瑚島群的展布格局。

南海北部陸緣上地幔各向異性透視成像三維立體影像圖

南海“香腸狀”地殼伸展過程控制島群地貌形成演化的模式示意圖

研究創(chuàng)新性提出了南海島群地貌與巖漿流體活動(dòng)的深部動(dòng)力機(jī)制，為理解大陸張裂過程與地表形態(tài)演化的耦合關(guān)系提供了新視角。研究成果已在具有國(guó)際重要影響力的國(guó)內(nèi)期刊Science Bulletin以及地球物理領(lǐng)域權(quán)威國(guó)際期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上發(fā)表。

07

歷史基準(zhǔn)與未來圖景：南海珊瑚礁環(huán)境演變的高精度重建與智能預(yù)測(cè)

完成人

楊紅強(qiáng)、陶士臣、譚飛、張喜洋、孫富林、嚴(yán)宏強(qiáng)、施祺

成果簡(jiǎn)介

研究嘗試打破珊瑚礁地質(zhì)歷史與現(xiàn)代生態(tài)的壁壘，通過“以古證今、數(shù)智融合”的創(chuàng)新視角，初步實(shí)現(xiàn)了南海珊瑚礁研究的全時(shí)空貫通。

在“古環(huán)境”維度，團(tuán)隊(duì)不僅是還原過去，更旨在為現(xiàn)代生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尋找歷史坐標(biāo)。通過高分辨率重建中全新世的海溫季節(jié)性特征、海平面穩(wěn)態(tài)機(jī)制 及超級(jí)古臺(tái)風(fēng)序列 ，團(tuán)隊(duì)揭示了自然背景下的氣候變率；特別是對(duì)全新世珊瑚“生長(zhǎng)停滯期”的解析 ，為預(yù)判現(xiàn)代珊瑚礁在未來持續(xù)升溫與極端氣候下的生態(tài)韌性閾值提供了關(guān)鍵的地質(zhì)實(shí)證。

在“今生態(tài)”維度，團(tuán)隊(duì)將歷史規(guī)律引入現(xiàn)代機(jī)理研究。結(jié)合微觀的珊瑚白化代謝機(jī)制與宏觀的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)數(shù)值模擬 ，量化了環(huán)境壓力下的退化軌跡。研發(fā)的“瑤華”多模態(tài)AI大模型 ，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)今珊瑚礁健康狀態(tài)的高效智能感知，更成為了連接古今數(shù)據(jù)的橋梁——它推動(dòng)了珊瑚礁研究從被動(dòng)的“環(huán)境記錄者”向主動(dòng)的“全球變化模擬器”轉(zhuǎn)變。

歷史基準(zhǔn)與未來圖景：南海珊瑚礁環(huán)境演變的高精度重建與智能預(yù)測(cè)

相關(guān)成果在EPSL、GPC、Coral Reefs等期刊發(fā)表論文9篇，獲授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)。初步構(gòu)建了從歷史演變規(guī)律到未來情景預(yù)測(cè)的全鏈條科學(xué)體系，有效地將地質(zhì)記錄的“深時(shí)”經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為應(yīng)對(duì)全球變化的現(xiàn)代決策支撐。依托以上科研成果，聯(lián)合央視等媒體2025年度制作21部輿宣科普視頻，其中《珊瑚礁密語》海外播放量近3000萬次。

08

海境·渦流大模型及相關(guān)遙感業(yè)務(wù)化應(yīng)用獲關(guān)鍵突破

完成人

杜巖、唐世林、張玉紅、劉永明、王閔楊、段欽、李鑫龍、李毅能、殷建平

成果簡(jiǎn)介

圍繞海洋環(huán)境智能探測(cè)與模擬，成功推動(dòng)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)從方法創(chuàng)新走向業(yè)務(wù)化應(yīng)用，形成了“智能模型-精準(zhǔn)評(píng)估-長(zhǎng)效監(jiān)測(cè)”的協(xié)同能力。

在海洋動(dòng)力智能模擬領(lǐng)域，自主研發(fā)并發(fā)布“海境·渦流大模型1.0”，創(chuàng)新性地利用海表衛(wèi)星數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)（SwinUnet/SpadeUp模型），實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋三維全流場(chǎng)、特別是以往難以捕捉的非平衡態(tài)流場(chǎng)的高精度快速重構(gòu)，推動(dòng)海洋流場(chǎng)分析進(jìn)入智能現(xiàn)報(bào)新階段。在資源與環(huán)境評(píng)估方面，基于42年高分辨率浪-流耦合數(shù)值模擬，首次清晰揭示海南島周邊波浪能資源在1999年前后發(fā)生的趨勢(shì)性氣候突變，為南海資源開發(fā)與工程設(shè)施建設(shè)提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，攻克多源遙感數(shù)據(jù)一致性處理難題，通過獨(dú)創(chuàng)的VOBA水深反演模型，統(tǒng)一了長(zhǎng)達(dá)40年的Landsat衛(wèi)星系列數(shù)據(jù)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)南海島礁0-10米淺水地形的高一致性時(shí)序監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)量化了人為活動(dòng)引發(fā)的地形演變與沉積物遷移，為珊瑚礁生態(tài)保護(hù)與海域綜合管理提供關(guān)鍵長(zhǎng)時(shí)序空間信息支撐。在融合人工智能、數(shù)值模擬與遙感觀測(cè)等方面取得了的系列創(chuàng)新成果，為服務(wù)國(guó)家海洋環(huán)境安全保障提供了科技支撐。構(gòu)建并發(fā)布了“海境·渦流大模型1.0”；發(fā)表1區(qū)Top文章2篇、2區(qū)文章1篇、院刊文章1篇。

09

南海海草床碳儲(chǔ)能力與穩(wěn)定性變化機(jī)理

完成人

劉松林、黃小平、任玉正、羅紅雪、張霞、江志堅(jiān)、吳云超

成果簡(jiǎn)介

海草床是重要藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，其碳儲(chǔ)能力對(duì)全球碳循環(huán)與氣候調(diào)節(jié)具有關(guān)鍵作用。然而，其碳匯功能受到沉積物無機(jī)碳抵消效應(yīng)、富營(yíng)養(yǎng)化脅迫以及修復(fù)策略效率不明等多重過程的影響，相關(guān)機(jī)制尚不清晰，嚴(yán)重制約了對(duì)其藍(lán)碳功能的評(píng)估與管理。針對(duì)上述科學(xué)問題，本研究系統(tǒng)闡明了南海海草床碳儲(chǔ)能力的關(guān)鍵變化機(jī)制，并取得了系列創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)：（1）在碳匯抵消機(jī)制方面，通過同位素示蹤技術(shù)，首次明確南海海草床沉積物無機(jī)碳主要來源于陸源或珊瑚礁跨系統(tǒng)輸入（70%-100%），原位生成貢獻(xiàn)低，厘清了無機(jī)碳生成對(duì)有機(jī)碳埋藏的抵消風(fēng)險(xiǎn)極為有限。（2）在碳穩(wěn)定性響應(yīng)機(jī)制方面，從微生物角度揭示了富營(yíng)養(yǎng)化削弱碳存儲(chǔ)的途徑：營(yíng)養(yǎng)鹽輸入通過促進(jìn)特定微生物增殖，加速惰性溶解有機(jī)碳的分解；同時(shí)改變凋落物分解的微生物群落，減少惰性組分存儲(chǔ)。（3）在碳匯提升途徑方面，通過野外實(shí)驗(yàn)首次明確海草移植存在“密度-水深”閾值效應(yīng)，在約0.9米水深、113-118株/m2的密度下，有機(jī)碳沉積效率最高，為修復(fù)工程提供了優(yōu)化方案。

相關(guān)成果在Global Change Biology、Water Research、Communications Earth & Environment等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表。研究深化了對(duì)海草床碳匯形成與維持機(jī)制的理解，為南海藍(lán)碳的精準(zhǔn)核算、保護(hù)管理與生態(tài)修復(fù)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

10

粵港澳大灣區(qū)海洋熱浪的垂向演化機(jī)制

完成人

胡玉瑋、王春在

成果簡(jiǎn)介

面向保障粵港澳大灣區(qū)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，聚焦粵港澳大灣區(qū)近海海洋熱浪問題，提出了海洋熱浪的連續(xù)三維能量演化和“循環(huán)記憶”新觀點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)海洋熱浪研究以表層為主、忽視垂向結(jié)構(gòu)的問題，研究團(tuán)隊(duì)基于多源衛(wèi)星觀測(cè)與再分析資料，構(gòu)建了混合層熱量收支框架，評(píng)估了季風(fēng)風(fēng)場(chǎng)、海氣熱通量及上升流系統(tǒng)在大灣區(qū)海洋熱浪形成、發(fā)展與消亡過程中的作用，揭示了季節(jié)性大氣強(qiáng)迫與沿岸上升流系統(tǒng)對(duì)海洋熱浪垂向結(jié)構(gòu)及其演化過程的調(diào)控機(jī)制。

研究首次闡明，粵港澳大灣區(qū)海洋熱浪與季節(jié)性上升流系統(tǒng)在動(dòng)力上高度耦合，二者共同受控于季風(fēng)變化和太陽短波輻射等大氣強(qiáng)迫，并通過風(fēng)應(yīng)力驅(qū)動(dòng)的?？寺斶\(yùn)與抽吸過程實(shí)現(xiàn)水柱內(nèi)的垂向聯(lián)結(jié)。成果首次揭示了海洋熱浪在垂向上的“上下遷移”特征，指出海洋熱浪并非孤立的表層極端事件。

季節(jié)性大氣強(qiáng)迫、上升流系統(tǒng)與海洋熱浪相互作用示意圖

研究成果發(fā)表于Nature子刊Communications Earth & Environment，受到國(guó)內(nèi)多家科研媒體的關(guān)注與報(bào)道。該研究在熱帶邊緣海海洋熱浪動(dòng)力機(jī)制領(lǐng)域取得重要理論突破，不僅深化了對(duì)海氣相互作用與垂向過程關(guān)聯(lián)的科學(xué)理解，也為粵港澳大灣區(qū)海洋熱浪事件的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、災(zāi)害防控及漁業(yè)管理、生態(tài)保護(hù)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。

掃描下方“知識(shí)星球”二維碼（注：最好下載知識(shí)星球APP，以便順暢閱讀），加入“觀海局”星球，獲取一整年付費(fèi)文章閱讀權(quán)限（深海產(chǎn)業(yè)研報(bào)與分析、海洋學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)、外文期刊雜志等），不用再一次次地付費(fèi)。

現(xiàn)在加入，前五名可獲得優(yōu)惠。

添加微信，請(qǐng)備注： 姓名-單位職位

免責(zé)聲明: 本公眾號(hào)部分內(nèi)容來源于媒體、企業(yè)機(jī)構(gòu)、網(wǎng)友提供和互聯(lián)網(wǎng)等公開資料，僅供訪問者個(gè)人學(xué)習(xí)、參考、研究、交流或欣賞之用，并已表明出處。如涉及版權(quán)等問題，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們，我們將在第一時(shí)間妥善處理。