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首次发现!企鹅、海豹还影响着南极上空的“臭氧洞”

2020-10-15

记者从中国科大获悉,该校极地环境与全球变化安徽省重点实验室朱仁斌课题组与合作者合作,在南极苔原卤甲烷产生与消耗过程和机制的研究中取得重要进展,成果在线发表在环境科学著名刊物《环境科学与技术》上。

氯甲烷和溴甲烷是重要的痕量温室气体,也是大气中氯和溴的主要携带者,可通过对流层进入平流层催化破坏臭氧。自然源卤甲烷对臭氧的破坏作用显得尤为突出,目前针对卤甲烷自然源汇的量化及其机制的研究,主要集中在北半球中低纬度地区,而对两极地区卤甲烷源汇研究较缺乏。

南极是全球增温最剧烈的地区之一。随着气候变暖,南极冰盖退缩形成的无冰区苔原是海洋动物企鹅和海豹等的重要栖息地。大量企鹅粪在土壤中的沉积强烈地改变了苔原生物地球化学过程。全球变暖和海洋动物活动可能会影响苔原土壤卤甲烷的源汇过程。但位于南极“臭氧洞”底部的苔原土壤卤甲烷源汇通量及其影响因素还未见有文献报道。由于南极严酷的环境条件,南极土壤是卤甲烷的源还是汇仍然未知。

研究人员采集了南极普通苔原、企鹅与海豹聚集区及其附近的苔原,以及苔原沼泽等区域土壤,通过一系列模拟培养实验,发现苔原土壤是氯甲烷和溴甲烷的汇,普通苔原土壤对二者消耗速率显著高于企鹅、海豹聚集区及其附近的苔原土壤。通过-4~12 ℃温度梯度土壤培养实验,揭示出温度增加促进了普通苔原土壤氯甲烷和溴甲烷的消耗。大量企鹅活动及其粪便对海洋源元素的生物传输,促进了卤甲烷非生物产生而减弱了土壤汇的强度;气候变化影响企鹅的迁移和种群的大小,进而干扰苔原土壤卤甲烷源汇通量和当地的大气环境。

这一研究对于预测南极卤甲烷源汇过程对未来平流层臭氧破坏的贡献具有重要意义。

本文来源:科学网

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