集美大学祁第团队GRL发表成果揭示西北太平洋人为酸化加剧

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近日，集美大学极地与海洋研究院祁第教授研究团队与国内外合作者，在西北太平洋海洋碳汇与酸化机制研究方面取得重要进展，相关成果以《Accelerated accumulation of anthropogenic CO2 drives rapid acidification in the North Pacific subtropical mode water during 1993-2020》（人为二氧化碳的加速积累推动了北太平洋亚热带模式水的快速酸化：1993-2020）为题发表于Geophysical Research Letters（自然指数期刊）。该研究揭示了1993-2020年期间西北太平洋次表层的副热带模态水酸化机制，加深了对西北太平洋碳汇与酸化过程机制的认识，为理解和预测海洋内部对气候变化和大气二氧化碳升高的响应提供了科学依据。

西北太平洋是我国从近海挺进大洋的门户，对我国的海洋环境安全保障至关重要，也是全球海洋碳负排放的核心区域。西北太平洋副热带模态水(STMW)是一个垂直均匀的温跃层水团，主要在黑潮延伸体南部海域形成（图1），后被海洋环流输运至北太平洋副热带环流海域，STMW在气候和物质循环中起着重要作用。STMW的形成和运移在海洋吸收、输运和储存人为二氧化碳方面起着重要作用，然而，STMW酸化速率的年代际变化及其控制机制仍不清楚。

研究团队利用全球海洋观测数据集，评估了1993-2020年间STMW海水酸化的年代际趋势。研究结果创新地发现2005-2020年STMW酸化速率约为1993-2005年的2倍（图2），并归结于温度变化导致的人为CO2加速积累。通过区域对比研究，进一步指出模态水的记忆功能（memory function），即能将表层海洋的酸化信号携带至中层海洋，并在年至年代际尺度上保留人为CO2存储的信号。

本论文第一作者为祁第教授与山东大学联合培养硕士研究生李成龙，通讯作者为祁第教授。该项研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的支持。

论文来源：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL101639

图1. 北太平洋副热带模态水的厚度分布。

图2. 北太平洋副热带模态水（STMW）中人为二氧化碳（CANT）积累和酸化的区域联系。（a-d） 1993-2020年149°E和137°E两个断面区域的STMW中CANT、pH、Ωarag和温度的变化。灰色圆点表示原始数据，蓝色和红色圆点表示年平均值。（a-c）中虚线仅表示大气CO2上升引起的CANT、pH、Ωarag变化速率。（e-g） 1993-2005（深蓝色圆圈）和2005-2018（红色圆圈）年间STMW与黑潮再循环海域表层水中CANT，D14C和原生13C（pre-d13C）变化速率的对比。