海南岛东岸珊瑚礁生态系统海-气CO2通量与文石饱和度调控机制研究

《Marine Pollution Bulletin》：Regulation of air-sea CO 2 flux and aragonite saturation state in coral reef ecosystems along the eastern coast of Hainan Island, China

本综述系统研究了海南岛东岸珊瑚礁生态系统的碳酸盐化学参数（如pCO2、Ωarag、DIC、TA），揭示了上升流、河流羽流、海-气CO2交换及生物碳代谢对区域碳循环的关键调控作用，为评估全球变暖背景下珊瑚礁酸化风险提供了科学依据。

　　

Highlight

研究区域

海南岛位于南海热带北缘的印太海域，受东亚季风影响，其气温、降水、风场及海表水文特征呈现显著季节性变化。旱季（11月至次年4月）东北风主导导致海表温度（SST）下降，而雨季（5月至10月）西南风则伴随升温与强降水。

水文环境

采样期间，近海SST介于29.0–31.0°C，分布均匀；而海南岛东岸沿海区域SST较低（28.5°C）。南海西北部盐度（SSS）为31.0–33.5，近岸如北部湾、琼州海峡和湛江湾盐度较低（<33.0），远海盐度较高。

海表pCO₂动态的定性分析

在边缘生态系统中，pCO₂变化受温度效应和非温度因素共同影响。为探究不同珊瑚礁pCO₂变异机制，我们绘制了pCO₂对数（ln(pCO₂)）与SST的关系图，并将温度归一化pCO₂（npCO₂）与SSS进行对比。npCO₂采用Takahashi等方法以26°C为基准进行标准化（该温度代表南海北部陆架年均SST）。

结论

本研究揭示了海南岛东岸珊瑚礁生态系统碳酸盐参数的动态特征。结果表明DIC、TA、pCO₂和Ω_arag存在显著区域差异。尽管各子区域碳酸盐参数均受富碳但具腐蚀性的底层水上升输送影响，但沿岸羽流水、海-气CO₂交换及内部生物有机与无机碳代谢等附加因素共同塑造了整体碳酸盐化学格局。