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    近日,中国科学院海洋研究所胡敦欣院士和庞重光研究员团队基于长期连续的潜标观测,阐明了西北太平洋台风过境激发的风生近惯性内波的基本特征、能量通量及其对跨等密度面湍流混合的影响,研究成果发表于国际学术期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。

    西北太平洋台风频发,具有丰富的近惯性运动。同时,该海区的背景场也十分复杂,特别是中尺度涡非常活跃,能够显著影响近惯性内波的传播和耗散等过程。团队基于西北太平洋四套潜标观测数据(L11、L12、L15、L17),采用波包分析等方法,深入分析了2017年10月台风“兰恩”过境所引起近惯性内波的基本特征,探究了海表风场、平均流、中尺度涡、背景层结的影响,并评估了近惯性能量通量及其对跨等密度面湍流混合的贡献。

    通过比较台风“兰恩”过境时在四个不同站位生成的近惯性内波,发现位于两个气旋涡之间(L17)的近惯性动能下传深度为~620 m,比位于负涡度区域(L12站)的下传深度(~400 m)更深,而两种情况下近惯性能量通量的下传效率相当,分别为25%和21%。射线追踪模型结果显示,这是由于L17站位北面的强正涡度使向北传播的近惯性内波被反射,随后在层结最强处(~70 m)下传加速所导致。能量收支分析结果表明,在台风“兰恩”期间,大约5%~25%的近惯性风功注入到海洋上层50~200 m,而其中6%~25%的近惯性能量通量能够辐射到深层200~400 m。台风引起的强近惯性内波使耗散率增强了3~8倍,为跨等密度面湍流混合提供了约42%的能量。

    该论文第一作者为中国科学院海洋所博士研究生袁圣铭,通讯作者为闫晓梅副研究员、张林林研究员,合作者包括庞重光研究员和胡敦欣院士。研究得到了国家重点研发计划项目、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金等项目的联合资助。

    相关论文信息:

    Yuan, S.,Yan,X.,Zhang,L.,Pang,C.,& Hu,D. (2024). Observation of near‐inertial waves induced by typhoon Lan in the Northwestern Pacific: Characteristics,energy fluxes and impact on diapycnal mixing. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2023JC020187. https://doi. org/10.1029/2023JC020187.

    来源机构: 中科院海洋研究所 | 点击量:4
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    在全球气候变化与人类活动双重压力下,海洋水母灾害频繁发生,严重威胁滨海重大设施正常运转。海月水母是全球广布性灾害水母,也是我国近海主要灾害水母种类。海月水母具有浮游水母体和底栖水螅体交替的两个世代,水螅体具有灵活多变的无性生殖策略,包括出芽生殖、足囊生殖、横裂生殖等;水螅体可以通过出芽生殖进行快速种群增殖,也可以通过横裂生殖释放多个碟状体,因此,底栖水螅体是海月水母种群“指数级”暴发性增殖的源头和关键,而研究其调控机制对于阐明水母暴发机制具有重要科学意义。中国科学院烟台海岸带研究所董志军研究员在海洋灾害水母无性生殖过程分子调控机制方面开展研究工作,取得系列研究进展,相关成果发表于《The Innovation Geoscience》和《Molecular Ecology》。

    水母是最早具有游泳运动能力的海洋生物类群,而横裂生殖是水母实现从底栖固着到浮游运动的关键生活史过程,也是决定水母暴发的关键转折时期。结合单细胞转录组测序、转录组测序、整体原位杂交、RNA干扰等技术手段,绘制了海月水母横裂生殖过程的细胞图谱,描绘了海月水母细胞类型多样性;揭示了海月水母从底栖水螅体到浮游碟状体转变过程神经肌肉系统的转录变化特征,识别了海月水母实现从固着到游泳的神经细胞和肌肉细胞新类型;探究了肌肉细胞的分化发育过程,发现HOX1参与调控海月水母横裂生殖和横纹肌的生成。该研究为海月水母横裂生殖的细胞学和分子调控机制提供了新认知,也为海月水母灾害防控技术研发提供了新思路,相关工作发表在《The Innovation Geoscience》(Li et al.,2024,The Innovation Geoscience)。

    足囊生殖是水母在逆境条件下的无性生殖方式,对维持水母种群生存和水母暴发具有重要作用。研究发现温度和食物在调控海月水母休眠足囊形成中的关键作用。单细胞转录组分析显示在足囊形成过程中,不同类型细胞展现出特殊的基因表达模式,热休克蛋白编码基因HSC70和HSP90a可能作为调控休眠足囊形成的枢纽基因。此外,绘制了首个休眠体的细胞图谱,鉴定了维持休眠足囊在特定环境条件下长期存活和萌发的6种细胞类型。该研究为理解调控休眠形成的分子调控机制提供了新见解,有助于更好地理解逆境条件生物适应性生存策略。相关工作发表在《Molecular Ecology》(Li et al.,2024,Molecular Ecology)。

    上述研究工作得到国家自然科学基金委山东联合基金(U2106208)、中国科学院战略性先导科技专项、泰山学者青年专家等项目支持。 

    相关论文: 

    Li Y.#,Peng S.#,Liu Y.#,Sun K.#,Wu L.#,Yu Z.,He K.,Ma Y.,Wang F.,Xu P.,Li J.,Sun T.,Zheng H.,Ye L.,Wang L.,Hao W.,Zhao J.*,Lin Q.*,Chen K.*,Dong Z.* 2024. Molecular and cellular basis of life cycle transition provides new insights into ecological adaptation in jellyfish. The Innovation Geoscience 2: 100063. https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2024.100063 

    Li Y.,Xu P.,Sun T.,Peng S.,Wang F.,Wang L.,Xing Y.,Wang E.,Zhao J.,Dong Z.* 2024. Environmental and molecular regulation of diapause formation in a scyphozoan jellyfish. Molecular Ecology 33: e17249. https://doi.org/10.1111/mec.17249  

    来源机构: 中科院烟台海岸带研究所 | 点击量:4
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    自然资源部第二海洋研究所于志腾副研究员及合作者在国际地学TOP期刊《Earth and Planetary Science Letters》发表了题为“Evidence for low Vp/Vs ratios along the eastern Romanche ridge-transform intersection in the equatorial Atlantic Ocean”的最新研究成果。第一作者为自然资源部第二海洋研究所于志腾副研究员,合作者为巴黎地球物理学院(IPGP)的Satish Singh研究员和法国地质海洋实验室(Geo-Ocean)的Marcia Maia研究员。

    大洋转换断层是地球三种基本板块边界单元之一,两端通常与洋脊段相连,作为活跃的地震带,历史上经常记录7级以上大地震的发生。近年来,随着海洋地球物理探测的深入,新研究认为大洋转换断层拥有复杂的动力学过程,而不是传统认为简单的保守边界单元。尤其在巨大的转换断层与洋中脊交汇处(RTI),转换断层两侧的巨大年龄差深刻影响了RTI处的热结构和物质组成,但由于海洋调查有限,制约了对洋中脊和转换断层相互作用的深部过程的认识。

    利用2019年7-8月在全球最长的大洋转换断层—Romanche转换断层的东末端布设的海底地震仪(OBS)获得的微地震数据,进行地震层析成像,获得洋中脊和转换断层交汇区的精细深部结构。沿着Romanche转换断层,发现了高Vp/Vs,地形隆起,推测为强烈蛇纹石化的橄榄岩组成,其阻碍了2016年7.1级大地震的向东传播。沿着大西洋中脊,未发现高的Vp/Vs异常,指示出该洋脊段深部热液循环较弱,主要受岩浆过程控制。研究发现了沿着Romanche转换断层大范围的低Vp/Vs异常(~1.6-1.7),深度达到15 km。通过DEM计算、结合岩石物理资料,详细讨论了几种可能性,最后提出在浅部(0-8km),低Vp/Vs异常受到与张应力有关的厚宽裂隙的影响;而在深部(8-15 km),低Vp/Vs异常主要与斜方辉石的富集有关。同时,各向异性也是不可忽视的诱因,但是缺乏足够的证据支持。

    论文引用:Yu, Z., Singh, S. C. & Maia, M. (2023). Evidence for low Vp/Vs ratios along the eastern Romanche ridge-transform intersection in the equatorial Atlantic Ocean. Earth and Planetary Science Letters, 621, 118380.

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:3
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    自然资源部第二海洋研究所海底科学实验室西南印度洋硫化物项目组陶春辉研究员团队在地球科学与环境科学领域期刊Environmental Science & Technology上发表了题为“Oxidative Dissolution of Sulfide Minerals Tends to Accumulate More Dissolved Heavy Metals in Deep Seawater Environments than in Shallow Seawater Environments”的研究成果。论文第一作者为海洋二所胡思谊博士,通讯作者为陶春辉研究员,合作者包括自然资源部第四海洋研究所关瑶副研究员、中国科学院海洋研究所殷学博高级工程师、中国科学院地球化学研究所朱传威副研究员,以及海洋二所廖时理副研究员、梁锦高级工程师和郭志馗副研究员。

    海底热液硫化物是极具开发前景的深海矿产资源之一,受到了全球采矿界的广泛关注。但从现有的采矿模式来看,深海采矿会使得暴露在海水中的新鲜硫化物微粒显著增多,随后的氧化溶解可能会释放大量重金属,给周围生态环境带来负面影响。因此,在深海采矿前期有必要充分认识硫化物微粒在海水中氧化溶解释放重金属的潜力和规律。

    基于此,研究团队以不同类型新鲜海底热液硫化物为研究材料,在不同固-液比、温度和氧化还原条件下,开展了多组硫化物微粒在海水中氧化的模拟实验,探索了不同类型硫化物微粒在海水中氧化溶解释放重金属的潜力和规律。

    研究发现:(1)短时间尺度上溶液中出现了Zn的迅速累积,这可能归因于闪锌矿相对于黄铁矿、黄铜矿具有更低的静息电位,矿物之间的电偶相互作用导致闪锌矿优先发生溶解;(2)长时间尺度上溶液中溶解态重金属的净累积量出现降低的特征,这与硫化物矿物溶解释放的Fe转化为Fe氧化物,随后重金属被Fe氧化物吸附或发生共沉淀有关;(3)由于浅层海水环境中有更快的溶解氧供给、更多Fe氧化物的形成和更高的重金属清除效率,重金属在浅层海水环境中的净累积量普遍低于其在深层海水环境中的净累积量;(4)以天然海水中的重金属含量为环境基线,硫化物微粒氧化释放的大部分重金属只需经历一定程度的稀释就可以达到天然海水的水平;(5)不同类型硫化物由于矿物组合不同,表现出独特的氧化溶解特性,这些特性可以用于优化采矿模式,进一步减少重金属向海洋环境中释放。以上认识,有望为未来低污染型、高效益型深海采矿提供基础支撑。

    该研究得到了国家自然科学基金(42127807)、海洋二所专项基金(JB2203, SZ2201)和中国博士后科学基金(2021M693778)等联合资助。

    论文引用:Hu, S.; Tao, C.*; Liao, S.; Guan, Y.; Yin, X.; Zhu, C.; Liang, J.; Guo, Z., 2023. Oxidative Dissolution of Sulfide Minerals Tends to Accumulate More Dissolved Heavy Metals in Deep Seawater Environments than in Shallow Seawater Environments. Environmental Science & Technology, 57, 21438-21447.

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:2
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    自然资源部第二海洋研究所张凯博士后作为第一作者,山东科技大学阳凡林教授和自然资源部第二海洋研究所吴自银研究员作为共同通讯作者完成的论文《Complex tsunamigenic near-trench seafloor deformation during the 2011 Tohoku–Oki earthquake》在Nature 子刊《Nature Communications》期刊发表。

    2011年日本东北部海域发生9.1级强震,地震引起的大海啸致使超过15000人丧生,并引发了福岛核电站泄漏等严重灾害。然而,诱发大规模海啸的深海海底同震形变特征尚未明晰,导致海啸发生机制尚不明确。深海地震同震形变观测对于研究海啸的预警与防范具有重要意义,然而,受限于深渊海域的严苛环境,近场海底形变观测数据非常匮乏,导致近海沟处的同震形变特征这一关键信息仍知之甚少。

    针对上述科技问题,研究团队提出了一种基于多波束误差统计精化处理的海底形变分析方法,消除了海沟深渊区域复杂水声环境噪声干扰,并对日本东北大地震的海沟处地形同震形变特征与机制进行了深入研究。

    研究的分析结果表明,主震区靠近海沟处的同震形变具有显著的空间异质性。水平方向上,海底滑动位移幅度达30米,并向海沟方向消减。由此引发的海底同震抬升效应引起了强烈海啸,且海底抬升幅度亦沿向海沟方向呈现减弱趋势。然而,该趋势在背冲逆断层附近发生反转,转而表现为向海沟增长的特征。上述发现中,海底水平滑移与海床抬升幅度的显著背离大异于经典的地壳弹性形变模型,揭示了海沟处松散沉积物组成的增生楔状体在地震中产生的显著塑形同震形变效应。该效应在海底同震抬升过程中的主导作用,为进一步揭示俯冲型地震中的大规模海啸诱发机制提供了重要线索。

    基于研究区丰富的多波束海底地形重复测量资料的深入分析,研究团队所提出的分析方法为回溯深海同震地形变化提供了一种高效的途径,可对海底稀疏分布的近场监测数据形成有效补充。审稿人认为本文所提出的分析方法对研究海底地震及海啸形成机制具有重要意义。该项成果也为现代海洋测绘技术揭示地球科学问题提供了一个新典范。

    该研究工作得到国家重点研发计划(2022YFC2806600)和国家自然科学基金重点项目(41830540& 41930535)等项目的联合资助。

    论文引文:Zhang, K., Wang, Y., Luo, Y., Zhao, D., Wang, M., Yang, F.*, Wu, Z*. Complex tsunamigenic near-trench seafloor deformation during the 2011 Tohoku–Oki earthquake. Nat Commun 14, 3260 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38970-z

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:8
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    自然资源部第二海洋研究所海底地形地貌团队王明伟助理研究员作为第一作者、吴自银研究员作为通讯作者撰写的关于浅海古河谷区混合底质声学分类的研究新成果发表于国际地学著名期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing(一区Top),合作作者包括张凯、赵荻能、周洁琼、罗孝文、尚继宏、刘洋、孙恺等团队成员。

    河口三角洲、古河谷等浅水区上接流域腹地,下连广海,是海陆相互作用的典型区域。其不仅受到潮汐、潮流、地形演变和古气候环境等复杂自然因素的作用,还受到人类活动的影响。对该区海底底质的分类研究有助于进一步解释其地貌演化规律及形成机制。然而,受到多期次海进海退的影响,该区沉积环境复杂,形成了互沉积等特殊的沉积构造,其中,不仅包括砂、砾石等单一的底质类型,还包括泥质砂、砾质砂和砾质泥质砂等混合底质类型。现有海底声学底质分类研究多集中在均质底质环境,而对复杂混合底质环境的相关研究则较少。如何深入挖掘其内在特征,有效分类浅海混合底质,是尚未得到解决的重要科技问题。

    本文以英国苏格兰福斯湾外海的古河谷区为研究区域,深入分析了高分辨率的多波束测深数据、反向散射强度数据和底质取样数据等,识别了三类典型海底底质(砂、砾质砂和砾质泥质砂),提取并综合分析了该区的地形特征及声强特征,发现海底底质的分布规律与地形特征变化关系紧密。

    本文提出一种选择性核混合膨胀卷积方法(Selective Kernel Hybrid Dilated ResNet-50, SKHD-ResNet-50),综合选择性核卷积与混合膨胀卷积的优势,并得益于迁移卷积神经网络模型在小样本底质分类和复杂地形方面的改进性能,可以更准确、有效地区分浅海混合底质类型。

    实验表明,本文所提方法应用于研究区取得了较好的分类效果。当综合考虑声强特征与地形特征时,分类精度相比仅考虑单一特征分别提高了3.10%和2.13%。从反向散射强度图像中提取的声学特征可以反映海底底质的沉积特性,在底质分类研究中,海底浅表层及空间结构特征也是影响底质分布规律的重要因素。不同类型海底底质在各种因素协同作用下,可能呈现离散或混合等不同的分布形式。因此,考虑海底地形特征可以定量反映地形变化对底质分类结果的影响。上述研究为浅海古河谷区沉积环境的形成提供了有益启示。

    该研究成果受到国家自然科学基金重点项目(41830540)、国家重点研发计划(2022YFC2806600)和所专项(JG2203)的共同资助。

    论文引用:Wang, M.W., Wu, Z.Y.*, Zhang, K., Zhao, D.N., Zhou, J.Q., Luo, X.W., Shang, J.H., Liu, Y., Sun, K., 2023. Mixed Seabed Sediment Classification Based on Transferred Convolutional Neural Network: A Case Study in the Ancient River Valley. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Early Access.

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:6
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    自然资源部第二海洋研究所海底科学实验室海底演化与动力过程团队在国际知名地学期刊Tectonophysics上发表题为“Deep crustal structure and tectonic implications of the Nansha Trough from wide-angle reflection and refraction seismic data”的研究成果。第一作者为自然资源部第二海洋研究所卫小冬研究员,通讯作者为唐勇研究员和丁巍伟研究员。

    南沙海槽(NT,又称西北婆罗洲海槽),是南海南部陆缘的远端,也被认为是古南海俯冲消亡在婆罗洲之下的最后遗迹,其深部地壳结构对认识海槽的地质属性和岩浆活动具有重要作用。利用经过南沙海槽景宏海山和尹庆海山的广角地震剖面,开展二维走时正、反演模拟,获得南沙海槽的深部地壳结构。

    结果显示:南沙海槽东段地壳厚度约9 ~ 18 km,具有减薄陆壳的特征。而西南段地壳厚度仅为6-8km,一维速度显示可能存在残留洋壳。速度结构显示在海山之下变化剧烈。海山外,上地壳变化平缓,厚约5 km,下地壳厚度和速度呈明显的横向变化,在景宏海山之下,由于岩浆侵入,速度较高。速度结构模型也揭示了JHSM和YQSM的地壳存在差异,结合海山具有不同的重、磁特征,推测两个海山具有不同的成因,可能和南海扩张停止之后的多期次岩浆活动有关。

    该研究获得国家自然科学基金项目(41830537,42276075,41776053)和自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费专项(JG1901)的资助。

    论文引用:Wei, X., Tang, Y., Ding, W., et al. 2023. Deep crustal structure and tectonic implications of the Nansha Trough from wide-angle reflection and refraction seismic data. Tectonophysics. 870:230151.

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:6
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    自然资源部第二海洋研究所自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室(MED)在国际环境科学与生态学TOP期刊《Environmental Research》发表了题为“ Elemental geochemical evidence for the river-derived sources of trace metals in surface sediments from Hangzhou Bay, East China Sea”的研究论文,运用多元素地球化学指纹证据,再现了河流输送对杭州湾沉积物中微量金属的塑造格局。刘强副研究员为第一作者,寿鹿正高级工程师和曾江宁研究员为共同通讯作者。

    杭州湾受到钱塘江和长江两条大河携带的陆源微量金属元素输入的威胁。以往的研究未能同时关注这两条河流对微量金属输运的影响。该研究通过对杭州湾以及钱塘江和长江两条河流表层沉积物中微量金属进行元素地球化学分析,成功地分辨出两条河流对杭州湾沉积物中微量金属元素输入的贡献。

    研究依据沉积物粒度组成的空间分布,将采样站点划分为长江(YZR)、杭州湾(HZB)和钱塘江(QTR)三个区域。研究发现,除了Cd、Th和U三个元素之外,大多数微量金属元素的含量在三个区域之间存在显著差异(χ2 ≥ 8.22,p ≤ 0.016)。杭州湾沉积物中高含量的微量金属主要来源于沉积物的粒度控制效应(占总方差的68.82%),而长江沉积物中高含量的Sr、Cd和Ba以及钱塘江沉积物中高含量的Zr和Hf则分别归因于河流的人为源输送(占总方差的11.90%)和流域碎屑矿物组分的贡献(占总方差的6.21%)。在利用地累积指数(Igeo)和富集因子(EFLi)的比值将多种微量金属元素含量以及粒度控制效应的影响进行标准化处理后,有效地区分出三个区域的沉积物中多种微量金属元素的元素地球化学分布特征。结果显示,在消除沉积物粒径效应后,杭州湾沉积物中几乎所有元素的EFLi均小于两条河流沉积物,除B元素以及两种地球化学性质相近的Zr和Hf外,长江沉积物中其它元素的EFLi均高于钱塘江。多种微量元素的EFLi结果对不同采样站点进行聚类分析的结果显示,多元素EFLi的指纹图谱可以很好的分辨出杭州湾、钱塘江和长江三个区域。研究表明,在消除沉积物粒径效应后,杭州湾表层沉积物的元素地球化学组成能够很好地分辨来自两条主要河流的贡献。此外,沉积物中三种危害性较大且污染较为严重(1<Igeo<2)的微量元素As、Cd、Sb的EFLi空间分布表现出微量金属元素的人为污染从河流向杭州湾输送的趋势,并且长江的输送更为显著。本研究为杭州湾沉积物中微量金属的河流输送来源提供了元素地球化学证据,有助于进一步认识河流的人为污染源输送对海湾沉积物中有害微量金属分布的影响。

    本研究得到了长江口-东海多学科长期观测计划(LORCE; No. SZ2001)、海洋二所基本科研业务费专项(No. SZ2302和No. JG2209)以及国家重点研发计划(2021YFC3101702)等项目的联合资助。

    论文引用:Qiang Liu, Yibo Liao, Yingjuan Zheng, Haiyan Jin, Wei Huang, Qinghe Liu, Lu Shou*, Jiangning Zeng*, Quanzhen Chen, Jianfang Chen. Elemental geochemical evidence for the river-derived sources of trace metals in surface sediments from Hangzhou Bay, East China Sea. Environmental Research, 2024, 250, 118588. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118588

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:6
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    班达弧-陆碰撞带位于东南亚环形俯冲系统的东南端,受到欧亚板块、澳大利亚板块和太平洋板块的共同作用,地震活动活跃、构造模式复杂。经过班达湾海洋岩石圈的俯冲与回滚,海沟后撤以及澳大利亚板块碰撞等地质构造活动后,班达弧呈现出独特的马蹄形,包含外部无火山带弧形和内部火山带弧形。回滚与碰撞也造成俯冲板片异常弯曲~180°,呈现勺状形态,而且相比北部俯冲板片,南部较为陡峭,呈现南北不对称性。前人数值模拟研究指出,回滚的俯冲板片前端平躺在地幔转换带后,由板片拖曳软流圈引起的垂向流而造成的动态地形减弱,使得班达超深海盆地形正在回升,而此论断仍需地震学的进一步论证。班达弧-陆碰撞带的高汇聚率,加上高曲率的岛弧和俯冲板片,使其成为研究刚性岩石圈和塑性软流圈相互作用的理想场所之一,进而探讨班达超深海盆演化,及俯冲板片南北不对称性的影响因素。

    自然资源部第二海洋研究所海底科学实验室的海底演化与动力过程团队硕士研究生李斯佳(指导老师:孔凡圣研究员)等利用5台固定地震台站记录的约14年的宽频带地震数据,并应用近震S波分裂、远震XKS分裂和接收函数联合约束马蹄形班达岛弧下方不同深度层的各向异性结构,获得分层地幔流场,以约束上地幔动力学特征。本研究一共获得43对近震S波分裂参数,204远震XKS分裂参数,以及一对地壳各向异性参数。

    通过分析快波偏振方向与绝对板块运动方向和海沟走向的相关关系、近震与远震分裂参数比较、分裂参数对地震波形频率依赖性、分裂参数与射线路径的相关性,以及地壳各向异性对XKS分裂的贡献等,我们提出了一个分层的地幔流模型,1)在地幔楔,澳大利亚板块拖拽俯冲板片,使得软流圈物质通过SANI站下方的俯冲板片边界进入地幔楔,形成平行于海沟走向的地幔流,地幔流动造成班达南部俯冲板片的形态更陡峭,从而形成不对称的勺形板片结构。2)在班达外弧的俯冲板块下方,存在双层地幔流,上层由澳大利亚板块运动驱动,下层受勺子型俯冲板片的调制,使得软流圈物质绕俯冲板片流动。强各向异性表征的水平地幔流动强,表明目前由板块俯冲引起的垂向粘性流动较弱,板片在地幔转换带的平躺削弱了垂直粘性流动和伴随的牵引力,因此本文结果支持班达海盆地形正处于回升状态的论断。

    研究成果已在线发表于国际地学自然指数期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth。文章第一作者为李斯佳,通讯作者为孔凡圣研究员,共同作者包括美国密苏里科技大学的Stephen S. Gao教授 和Kelly H. Liu教授。本研究受国家自然科学基金(41890811)和浙江省自然科学基金(LR24D060001)等联合资助。

    Li, S.(李斯佳), Kong, F.*(孔凡圣), Liu, K.H., & Gao, S.S. (2024). Layered mantle flow field associated with plate kinematics and slab modulation underneath the horseshoe-shaped Banda arc-islands. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128, e2023JB027694.

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    MED近海生态团队在国际著名学术期刊《Ecological Indicators》上发表了题为“Response of zooplankton to warming in a low-salinity, eutrophic bay”的研究论文。自然资源部第二海洋研究所硕士研究生毛铭同学为论文第一作者,曾江宁研究员和杜萍研究员分别为通讯作者。

    气候变暖和富营养化是海湾生态系统面临的普遍威胁。然而,浮游动物的响应随其所处区域的环境和物种组成的差异而不同。象山港是位于东海的低盐度狭长型半封闭海湾,湾内海水受气候变暖和电厂温排水共同影响,因此是用于评估低盐海湾内浮游动物对海水升温响应的良好区域。论文分析了近40年象山港大中型浮游动物的长期变化,并与中国近海其他两个海湾(胶州湾和大亚湾)进行比较。结果发现,在升温和富营养化加剧背景下,象山港大中型浮游动物年均生物量和丰度下降,无水母类和被囊类等胶质生物旺发现象,生物量峰值自夏季提前至春季、冷温种相对丰度下降和暖水种/暖温种相对丰度升高。而胶州湾和大亚湾的大中型浮游动物生物量和丰度呈升高或波动变化,伴随着胶质浮游动物丰度的增加。盐度、温度和营养盐浓度是影响胶质浮游动物丰度的重要因素。通过比较三个海湾的背景盐度、温度和营养盐增加的幅度发现,三个海湾的营养盐浓度和水温呈相似的升高趋势;然而,受长江径流输送的淡水和港内狭长半封闭地形的影响,象山港的盐度(18-27)远低于胶州湾(30-32)和大亚湾(30-34),不利于小型水母旺发,这可能是导致象山港低胶质化的潜在原因之一。该研究提示,在盐度较低的富营养化海湾,海水升温主要会使浮游动物群落向小型化和冷温种减少转变,这可能导致特殊的浮游生态系统演变模式。

    本研究得到了国家重点研发计划(2021YFC3101702,2018YFD0900901)、浙江省自然科学基金(LY22D060006,LY14D060007)、浙江省基础公益研究计划(LGF21D060001)、浙江省尖兵研发攻关计划(2022C03044)、长江口-东海多学科长期观测(LORCE)计划和卫星海洋环境动力学国家重点实验室自主课题(SOEDZZ2202)等项目资助。

    论文引用:

    Mao Ming, Zhu Yuanli, Zhu Xuyu, Jiang Zhibing, Xuan Jiliang, Gu Jialin, Du Ping*, Zeng Jiangning*, (2023). Response of zooplankton to warming in a low-salinity, eutrophic bay. Ecological Indicators, 153, 110459. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110459

    来源机构: 国家海洋局第二海洋研究所 | 点击量:0