全球最大規(guī)模的滸苔綠潮在我國黃海已連續(xù)暴發(fā)十多年，成為我國面臨的一個嚴重海洋生態(tài)災(zāi)害?？茖W家們通過10多年系統(tǒng)研究，對黃海綠潮的暴發(fā)起因和規(guī)律已有了較充分了解，同時在綠潮防控措施研究方面也取得了較大成效。然而目前對綠潮消亡后的遺留效應(yīng)這一重要生態(tài)環(huán)境問題卻缺乏深入了解。
綠潮暴發(fā)時滸苔藻體吸收大量二氧化碳和營養(yǎng)鹽而快速繁殖，最旺盛時期藻體分布面積高達5.7萬多平方公里。而當綠潮消亡時，上百萬噸滸苔來不及打撈而下沉至海底。這些下沉的藻體將在微生物和其它生物、物理、化學等因素作用下發(fā)生降解，并對近海生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。例如短期內(nèi)引起近海微生物豐度的迅速升高，并出現(xiàn)海水低氧、酸化等現(xiàn)象發(fā)生（Zhang et al., 2019），但目前對長期時間尺度上綠潮的遺留效應(yīng)卻仍不清楚。
基于此，青島能源所張永雨研究員帶領(lǐng)的海洋碳匯與能源微生物研究組與中國石油大學、廈門大學等單位合作，開展了長達520天的滸苔降解實驗，系統(tǒng)闡述了綠潮消亡后可能對近海DOC碳庫及微生物群落的長期遺留效應(yīng)，并解析了滸苔藻體有機碳的歸宿問題。相關(guān)研究成果發(fā)表于環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《Water Research》（Chen et al., 2020）。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)滸苔藻體降解是個長期過程，期間DOC的釋放和微生物群落呈現(xiàn)顯著階段性變化特征。DOC快速釋放主要發(fā)生在第1周內(nèi)，海水也伴隨出現(xiàn)顯著的缺氧和酸化特征。之后近1年半時間內(nèi)，微生物驅(qū)動DOC從容易被降解的活性碳向極其穩(wěn)定的惰性碳的逐漸轉(zhuǎn)變，最終形成了可在海水中長久儲存的惰性溶解有機碳（RDOC）。滸苔降解過程中微生物群落不斷演替，群落代謝特征也從最初以多糖降解功能為主，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑枷阕寤蛲闊N類物質(zhì)降解功能為主。
該研究表明滸苔綠潮的遺留效應(yīng)能夠長期存在，約1.6%的滸苔藻體有機碳在微生物作用下能被轉(zhuǎn)化為RDOC而長期封存于海水，暗示連年暴發(fā)的滸苔綠潮對近海RDOC庫具有潛在的累積效應(yīng)。
該研究得到了國家重點研發(fā)專項、國家自然科學基金、中科院海洋大科學中心重點部署項目等的資助。（文/張永雨 圖/李鴻妹）
圖 滸苔綠潮場景及藻體長期降解過程中溶解有機碳和細菌豐度的動態(tài)變化
相關(guān)發(fā)表文章：1. DOC dynamics and bacterial community succession during long-term degradation of Ulva prolifera and their implications for the legacy effect of green tides on refractory DOC pool in seawater, Water Research, 2020,
https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116268
2. Ulva prolifera green-tide outbreaks and their environmental impact in the Yellow Sea, China, National Science Review, 2019, https://doi.org/10.1093/nsr/nwz026
