利用高支链类异戊二烯(HBIs)重建极地海冰的研究进展

海冰的准确重建对反演气候和环境变化具有重要意义。近期研究表明,有机指标高支链类异戊二烯(HBIs)具有重建极地海冰状况的潜质,海洋沉积物中具有海冰特异性的单烯HBI(IP25)和双烯HBI(IPSO25)指标已分别成为研究北极和南极海冰变化的有力工具。本文综述了IP25、IPSO25的提出和验证,分析了影响HBIs生成、迁移和埋藏的诸多因素,总结了为实现精细化区分海冰状况和定量化重建海冰密集度而提出的新指标的发展及应用,并就目前存在的问题和未来研究方向进行了探讨和展望。

冰藻对南大洋大西洋扇区南极磷虾越冬期间碳源的贡献

南极磷虾是南大洋生态系统的关键物种,种群聚集在南大洋的大西洋扇区。海冰在南极磷虾生活史中起着重要作用,海冰及其冰下环境为磷虾越冬提供了避难场所,但海冰是否为磷虾越冬提供了重要的饵料存在一定的争议,对此问题的解决需要量化源于海冰的冰藻对南极磷虾越冬期间饵料及碳源的贡献。基于2020年冬季(3~8月)于南大洋大西洋扇区48.1亚区(布兰斯菲尔德海峡周边区域)和48.3亚区(南乔治亚岛周边海域)采集的磷虾样品,通过两种高支链类异戊二烯化合物(IPSO_(25)和HBIⅢ)分别作为源于海冰的冰藻和源于水体浮游植物的生物标志物,对两个区域冬季磷虾对冰藻和浮游植物的依赖进行研究。结果显示,处于较高纬度、海冰密集度较高的48.1亚区的南极磷虾体内含有更高的IPSO_(25),而处于开阔水域48.3亚区的磷虾体内有更高比例的HBIⅢ,另外48.3亚区磷虾的δ^(13)C和δ^(15)N稳定同位素显著高于48.1亚区的磷虾。48.1亚区南极磷虾越冬期间对浮游植物和冰藻的依赖与体长相关,其中体长相对较短的早期成体呈现更高的依赖性,同时该区域磷虾对冰藻的摄食提高了其营养级地位。48.3区南极磷虾越冬期间两种类异戊二烯含量与δ^(15)N稳定同位素数值呈负相关关系,表明该区域南极磷虾在初级生产匮乏时会摄食动物性饵料。若未来南大洋大西洋扇区海冰持续减少,这将对整个磷虾种群、磷虾渔业的可持续发展和区域生态系统的稳定性产生威胁。