今天海洋中低氧带的扩展会对我们产生什么影响呢?
包括密歇根州立大学古海洋学家道尔顿·哈迪西在内的一个国际科学家团队从美国国家科学基金会(NSF)海洋科学部获得了一笔为期三年、价值100万美元的拨款，用于开展与这个问题相关的研究。
Hardisty将与来自伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution，简称WHOI)和德国莱布尼茨波罗的海研究所(Leibniz Institute of Baltic Sea Research)的科学家一起，探索位于北欧波罗的海低氧区(或称低氧区)锰、碘、氮和氧的化学反应和耦合循环。特别是锰，它参与并影响几乎所有其他海洋元素循环，但它在这些亚箱带的分布和后果并不为人所知。
无氧区是指海洋表面附近的富氧层和深海缺氧区之间的水域。那里没有氧气，只有微生物存活。
与其他河口相似，波罗的海淡水和盐水的交汇导致不同密度层之间的分层;然而，波罗的海的面积和海底地形独特地增强了这些特性，限制了深海的氧气补给，导致了明确的缺氧和缺氧区。再加上这些自然条件，人类从农业和工业中提供的营养物质进一步加剧了波罗的海和其他类似沿海地区的氧气枯竭。
波罗的海是一个富营养化的盆地，部分原因是陆地上化肥中的氮刺激了波罗的海水柱上层的藻类繁殖。密歇根州立大学地球与环境科学系全球变化过程的捐赠助理教授Hardisty说。“这些藻类很快就会腐烂，在这个过程中消耗更多的氧气，进而影响这些环境中的生命分布。”
与富营养化一起，与气候变化相关的变暖水域在过去的半个世纪里导致了世界沿海和开放海域的水域扩张。除了对生物的有害影响外，这些水域还会发生一些特殊的化学反应，这些反应的途径还不是很清楚，但是随着低氧水域变得越来越丰富，了解这些反应就变得越来越重要了。
波罗的海是世界上最大的低氧河口之一，因此它是表征全球重要的超氧化学反应的理想场所。Hardisty说。
Hardisty之前曾访问过波罗的海，利用钻芯沉积物的地球化学来重建该地区古代海水缺氧的历史。他现在将目光转向现代海水，重点关注锰的循环，以及与波罗的海及其他地区相关的元素。
由于锰、碘、氮和氧在低氧条件下都有很强的化学反应，相互之间形成多种不同的化学键，因此研究它们在波罗的海中相互联系的元素循环将揭示整个海洋中类似反应的重要性。这些信息将有助于我们深入了解，在今天不断演化的海洋中，目前正在扩大的亚箱带可能如何更广泛地影响生命和海洋化学。
为了研究波罗的海的这些情况，这个合作小组将在德国特殊装备的研究船上进行研究考察，在最初两年的资助中每年进行一次考察。实验将包括直接从波罗的海16个不同地理区域的亚箱区收集密封容器中的海水，在每种元素中添加同位素示踪剂，然后跟踪这些孵育箱中的化学反应，这些孵育箱充当天然实验室。
虽然大部分的实验工作将在海上进行，Hardisty和他的研究生们也会带一些样品回到MSU进行更详细的化学分析。他们在合作团队中的研究职责是解释碘在锰和氧循环中的作用。MSU小组专门研究现代和古代海洋中的碘循环和其他对氧敏感的元素。
“领导这项研究的密歇根州立大学研究生将采用最先进的技术，使用液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法，在这些船上实验期间分离和量化放射性碘同位素碘129的丰度、化学分布和命运。”Hardisty说。
通过结合现场测量和有针对性的船上培养，这项研究将阐明控制锰循环及其与氧、碘和氮循环的联系的过程。
“我非常高兴有机会参与这项研究，以及与WHOI和波罗的海莱布尼茨研究所的合作，”Hardisty说。“,这是一个新兴的和基本的话题在化学海洋学和学习网站和新方法的结合的研究团队无疑将是一个重大的进步为我们理解低氧生物地球化学的设置和在海洋.&rdquo扩张的影响;
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://msutoday.msu.edu/news/2019/nsf-grant-supports-study-of-low-oxygen-zones/