中粒徑硅藻從海洋二氧化碳上升中獲得的競爭優(yōu)勢

廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點實驗室羅亞威等人提出，在未來海洋CO2上升的背景下，中粒徑硅藻可能獲得競爭優(yōu)勢。相關(guān)成果發(fā)表于《微生物學(xué)前沿》（Frontiers?in?Microbiology）。硅藻貢獻了近一半的海洋總初級生產(chǎn)力;同時由于其相對大的粒徑，硅藻成為海洋生物碳泵的最主要貢獻者之一。過去普遍認(rèn)為，大粒徑硅藻比表面積小、光合作用更受CO2限制，故在CO2上升中獲益更大;大粒徑硅藻沉降速度快、生物碳泵增加，可以對大氣CO2上升形成負(fù)反饋，緩解氣候變暖。然而，研究指出，在未來高CO2的海洋中，中粒徑硅藻可能具有競爭優(yōu)勢，這對預(yù)測硅藻群落結(jié)構(gòu)的變化有重要科學(xué)意義。

珊瑚共生蟲黃藻甾體代謝新機制

海南大學(xué)海洋學(xué)院、南海海洋資源利用國家重點實驗室路延篤海洋單細(xì)胞生物工程團隊，在珊瑚共生蟲黃藻中發(fā)現(xiàn)了一種新型的、可共合成C4α-與C4β-甲基甾醇的生物合成機制。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》（JACS）。巖層中C4-甲基甾烷豐度的變化被廣泛用于生物演化和地質(zhì)變遷史研究。研究發(fā)現(xiàn)，這一合成機制廣泛存在于囊泡蟲類（如蟲黃藻）和鞭毛藻類（如金藻）等全球性分布的浮游生物中，這些生物在海洋生物地球化學(xué)過程中發(fā)揮著重要影響。這一發(fā)現(xiàn)修正了C4α-與C4β-甲基甾烷來源的經(jīng)典模型，將進一步完善沉積物成熟度指標(biāo)的測算方法，為解釋地質(zhì)變遷史和原油勘探提供了新的理論支撐。

近岸養(yǎng)殖溫室氣體研究進展

自然資源部第三海洋研究所詹力揚等人揭示了縊蟶養(yǎng)殖過程中溫室氣體（CO2、CH4和N2O）和二甲基硫的通量變化及其影響因素，估算了縊蟶養(yǎng)殖的綜合溫室潛力，為進一步評估貝類養(yǎng)殖系統(tǒng)的碳源匯格局提供了理論依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《農(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境》（Agriculture，?Ecosystems?&?Environment）。我國是海水養(yǎng)殖大國，其中縊蟶養(yǎng)殖產(chǎn)量占全球軟體貝類產(chǎn)量的4.9%。盡管養(yǎng)殖解決了食物危機，但對養(yǎng)殖過程中伴隨的溫室氣體交換和碳源匯潛力的了解仍然有限。研究團隊選取了以紫泥紅樹林養(yǎng)殖區(qū)為代表的養(yǎng)殖溫室氣體試驗點，開展了以貝類為主的多參數(shù)綜合觀測實驗，為綜合評估我國漁業(yè)碳匯水平提供了科學(xué)支撐。

假單胞菌在微生物燃料電池中的產(chǎn)電機制

浙江海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院王健鑫等人發(fā)現(xiàn)了一株硫氧化細(xì)菌Pseudomonas?stutzeriS116在微生物燃料電池（MFCs）中作為生物正極和生物負(fù)極均表現(xiàn)出良好的發(fā)電性能，采用全基因組測序和循環(huán)伏安法對其在微生物燃料電池系統(tǒng)中的作用機制進行了研究。相關(guān)成果發(fā)表于《BMC微生物學(xué)》（BMC?Microbiology）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Pseudomonas?stutzeriS116分泌的氧化還原介質(zhì)可能與MFC的性能有關(guān)。檢測到硫代硫酸鹽氧化物和硝酸鹽還原的關(guān)鍵基因和代謝途徑，表明這一菌株能有效地處理含硫化物和亞硝酸鹽的廢水。研究進一步分析了相關(guān)電化學(xué)性能和細(xì)菌代謝通路，明確了假單胞菌在微生物燃料電池中的產(chǎn)電機制。

河口食物網(wǎng)中新型全氟聚醚羧酸的研究

中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所唐建輝、上海交通大學(xué)環(huán)境學(xué)院潘奕陶等人合作，在受工業(yè)污染較重的小清河口采集了水、沉積物和浮游生物、底棲動物和游泳動物在內(nèi)的食物網(wǎng)樣品，分析了新型及傳統(tǒng)全氟化合物的生物富集特征及食物鏈傳遞規(guī)律，評估了居民攝入魚、蝦、螺、貝等主要海產(chǎn)品的健康風(fēng)險。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental?Science?&?Technology）。全氟及多氟烷基化合物（PFAS）被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中，如全氟辛酸（PFOA）。小清河河口生態(tài)系統(tǒng)中PFAS普遍檢出，說明PFOA仍然是最主要的污染物;一些PFOA的新型替代品也被廣泛檢出，表明PFOA等全氟羧酸對膳食攝入帶來一定健康風(fēng)險。

菲律賓以東海域次表層渦動能年際變異規(guī)律及機制

中國科學(xué)院海洋研究所胡敦欣院士團隊揭示了菲律賓以東海域次表層渦動能的年際變異規(guī)律及其控制機制，促進了對熱帶西太平洋次表層環(huán)流多尺度變異規(guī)律的認(rèn)識。相關(guān)成果發(fā)表于《地球物理研究雜志：海洋》（Journal?of?Geophysical?Research：?Oceans）。菲律賓以東海域是次表層中尺度渦旋活躍的海區(qū)，擁有熱帶西太平洋最顯著的次表層渦動能信號。這些渦旋在調(diào)節(jié)西邊界流季節(jié)內(nèi)變異及南半球水團沿西邊界向北入侵的過程中發(fā)揮重要作用。研究團隊基于東經(jīng)130°斷面兩套潛標(biāo)2～4年的連續(xù)觀測，結(jié)合高分辨率模式數(shù)據(jù)，探究了菲律賓以東次表層渦動能的年際變異規(guī)律。

菲律賓海第四紀(jì)沉積地層與動力機制研究

自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所胡邦琦等人與國內(nèi)多家單位科學(xué)家合作，揭示了第四紀(jì)以來菲律賓海區(qū)域沉積過程和古環(huán)境變化的控制因素。相關(guān)成果發(fā)表于《古海洋學(xué)和古氣候?qū)W》（Paleoceanography?and?Paleoclimatology）。位于西太平洋低緯度地區(qū)的菲律賓海是一個典型風(fēng)塵匯聚區(qū)，由于菲律賓海盆大多處于碳酸鹽補償深度以下（水深超過5000米），這一海域沉積動力學(xué)和年代學(xué)研究不足。研究人員利用菲律賓海地質(zhì)地球物理調(diào)查航次獲取的高質(zhì)量巖芯，開展了磁性地層學(xué)和沉積學(xué)研究，首次明確菲律賓海區(qū)域沉積中心于中更新世氣候革命（MPT，距今約100萬年）前后向東擴張，可能是對MPT前后區(qū)域古環(huán)境變化的響應(yīng)。

影響粵港澳大灣區(qū)臺風(fēng)強度的年代際變化及其機制

中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點實驗室王春在團隊在影響粵港澳大灣區(qū)臺風(fēng)強度研究上取得新進展。相關(guān)成果發(fā)表于《氣候動力學(xué)》（Climate?Dynamics）?；浉郯拇鬄硡^(qū)作為中國開放程度最高、經(jīng)濟活力最強的區(qū)域之一，在國家發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位，但這一區(qū)域經(jīng)常受到南海熱帶氣旋的影響。研究人員對1977—2018年6—11月（熱帶氣旋高發(fā)季）南海（生成于南海+生成于西太平洋進入南海）熱帶氣旋強度的年最高強度和年平均強度的變化進行探究，揭示了南海熱帶氣旋強度的年代際變化，并對其年代際變化給出了物理解釋。研究提升了對于南海熱帶氣旋活動規(guī)律的認(rèn)識，支撐了國家防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略。