近日,bv伟德源自英国始于1946杨林教授课题组联合bv伟德源自英国始于1946威海前沿交叉科学研究院、香港城市大学、河北农业大学、利兹大学等多个团队在环境科学与生态学领域TOP期刊 Science of the Total Environment发表题为“Unveiling the potential for artificial upwelling in algae derived carbon sink and nutrient mitigation”的研究论文。bv伟德源自英国始于1946杨林教授、威海前沿交叉科学研究院赵旭教授为论文共同通讯作者,bv伟德源自英国始于1946博士生沈春蕾为第一作者。
海藻具有高效固碳和吸收氮、磷等营养物质的能力,大规模养殖海藻是应对气候变化与解决海洋污染问题的有效途径。一直以来,产量被认为是影响海藻碳汇与氮、磷去除量的主要因素。然而,近年来由于海水变暖、水质污染、以及养殖容量限制,中国海藻养殖产量增长陷入瓶颈,影响海藻碳汇与去除营养物质功能的发挥。基于此,本研究以山东省为例,将养殖产量进一步分解为养殖面积与亩产,提出通过人工上升流技术提高海藻养殖亩产,并利用情景分析阐明人工上升流对海藻碳汇与氮、磷去除量的影响效果。
结果表明,自2014年以来,受限于养殖面积减少、偏向紫菜的养殖结构变化以及不稳定的亩产,山东省海藻碳汇和氮、磷去除量增速明显放缓(图1)。情景分析显示,与2020年相比,到2030年在海藻养殖全域内应用人工上升流,最多可以抵消养殖面积减少44.52%、或紫菜养殖比例增长72.57%造成的碳汇损失(图2)。关于人工上升流对海藻去除氮、磷的影响,也得到了相似的结论。
本研究明确了在养殖面积缩减和养殖结构不理想的情况下,应用人工上升流技术增加碳汇与缓解海水富营养化的有效性,拓展了应对气候变化和海洋污染的政策与管理工具。研究获得国家社科基金重大项目(20&ZD100)、国家自然科学基金面上项目(72074136)等项目资助。
图1 不同驱动因素对山东省海藻碳汇与氮、磷去除量变化的贡献(2010-2020年)
图2 人工上升流增汇潜力
文/图 沈春蕾