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海洋微生物气溶胶的观测、模拟与影响研究

关键词: 海洋气溶胶；微生物；富集系数；海洋生产力；生物碳排放

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.11 地球系统中的生物气溶胶：气候、生态与健康效应

海洋生物气溶胶对海洋环境及局地与全球气候的影响备受关注。由于生物气溶胶成分复杂，且广阔海域的观测数据匮乏，目前对海洋生物气溶胶的生成、行为和影响的认知仍不充分。本研究基于多种测量技术，展示了从南海至东印度洋等海域的海洋微生物气溶胶的观测结果，并通过分析其浓度与群落多样性的变化，揭示了陆源输送与海洋排放的影响。研究显示陆源与海洋来源的贡献可显著影响开阔海域生物气溶胶的浓度、多样性丰度及群落结构。为理解海洋微生物通过海洋飞沫过程的排放机制，本研究使用海洋飞沫气溶胶发生装置模拟了不同盐度海水产生飞沫气溶胶的过程，探究了微生物在飞沫气溶胶中的迁移与富集特征。结果表明，微生物可在飞沫气溶胶中发生显著富集，且富集效应呈粒径依赖性，细颗粒物中富集因子更高。作为海洋初级生产力的表征指标，叶绿素a与亚微米级飞沫气溶胶中微生物富集程度呈显著正相关，体现了海洋生物活动的影响。盐度亦发挥关键作用，高盐度海水可促进微生物在飞沫气溶胶中的富集。基于低盐度与高盐度海水条件下飞沫气溶胶的排放特征，初步估算了微生物碳的年排放量约为0.68–2.50 Gg yr⁻¹。上述研究工作强调了海洋微生物气溶胶的重要性，也凸显了其在全球变暖驱动的环境变化背景下的气候与环境相关性。