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利用129I及其形态示踪研究南极地区洋流运动和海洋环境变化

 独特的地理位置和环境特征使得南极和南大洋地区对全球气候变化有快速、重要的反应。南极绕极流(ACC)和南极半岛沿岸流(APCC)之间的变化对南极生态系统具有重要的影响。因此,南大洋海域水团的来源、运动路径及交换的研究对了解南大洋环境和生态系统变化趋势及机理具有重要作用。长寿命放射性核素129IT1/2=15.7 Ma)主要来自于人类核活动的释放,包括核武器试验、核燃料后处理厂、核事故及核设施运行,碘具有很高的溶解性,在海洋中滞留时间(300 ky)远高于海洋洋流循环时间(1000 y),可运用于长时间和大空间尺度的示踪研究。 

  我室邢闪博士及其导师侯小琳研究员分析了南极德雷克海峡(Drake Passage)、别林斯高晋海(Bellingshausen Sea)、阿蒙森海(Amundsen Sea)和罗斯海(Ross Sea)海水中127I129I及其形态,发现南极海水中129I主要来自于人类核活动的释放,其主要来源是1952-1954年美国在太平洋马绍尔群岛的核武器试验的释放。根据海水中129I127I的来源不同,结合129I127I浓度和形态分析勾勒出了这一海域水团的运动路径(见下图)。水团运动路径表明了在ACCAPCC之间具有较复杂的空间行为,这可能与海冰的融化和冰盖的运动有关。通过对其形态研究表明了夏季南极沿海区域生物活动剧烈。 

  该成果近期以研究论文发表于Scientific Reports上(Shan Xing, Xiaolin Hou, et al. 2017. Water Circulation and Marine Environment in the Antarctic Traced by Speciation of 129I and 127I. Scientific reports, 7(7726), DOI:10.1038/s41598-017-07765-w)。  

  此项研究得到了国家自然科学基金委、科技部及科学院项目的支持,同时感谢丹麦科技大学(Technical University of Denmark)和瑞典乌普萨拉大学(University of Uppsala) 的联合南极科考团队提供的珍贵样品。

   

  

  南极地区表层海水水团运动路径

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