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作者:李俊华;王旭东;梁前勇;冯东;
单位:上海海洋大学海洋科学与生态环境学院;中国地质调查局广州海洋地质调查局;
摘要:海洋酸化通过影响双壳类壳体的稳定性,显著干扰其记录的地球化学信息,进而影响海洋古环境重建的可靠性。为揭示酸化条件下冷泉区双壳类壳体溶解特征,本研究以南海海马冷泉广布性蛤类(Archivesica marissinica)与贻贝(Gigantidas haimaensis)为研究对象,设计了一系列梯度酸化实验(pH=2、4、6、7、8和10),系统考察壳体溶蚀动力学及元素损失规律,并对比壳体腹部、背部及尾部等不同部位的差异性溶蚀响应。结果表明,壳体质量损失与酸化强度呈显著正相关,极端酸性(pH=2)条件下壳体质量损失率达70%,中性至碱性条件(pH≥7)质量损失仅0~2%。元素损失规律呈明显pH依赖性,Ca、Mg、Sr等元素损失速率随酸化加剧而递增,且与Ca~(2+)浓度呈显著正相关(Mg:R~2=0.76;Sr:R~2=0.97;Ba:R~2=0.78)。物种间及同一物种不同部位的抗酸化能力存在显著差异,蛤类壳体抗酸化溶蚀能力显著高于贻贝,壳体腹部区域的抗酸化能力在两种物种中均表现最强。研究结果明确了壳体微量元素信号保存的酸化阈值,揭示了不同物种及不同部位的抗酸化差异性机制,为提升冷泉生态系统古环境重建的精确性与可靠性提供了重要的理论依据。
关键词:海洋酸化;;冷泉;;双壳类;;微量元素;;溶解
基金资助:国家自然科学基金“海底冷泉沉积地球化学”(42225603);国家自然科学基金“冷泉双壳类微量元素和Cu同位素组成对甲烷有氧氧化过程的示踪”(42106059);; 上海市教育发展基金会和上海市教育委员会“晨光计划”(22CGA58)