11月30日，2018年度海洋工程科學(xué)技術(shù)獎、杰出貢獻(xiàn)獎頒獎大會在京召開，北冰洋快速海洋酸化過程、機(jī)制及預(yù)測研究項目獲2018年度海洋工程科學(xué)技術(shù)獎特等獎。該項目以自然資源部第三海洋研究所為第一完成單位，該所研究員陳立奇作為項目第一完成人接受頒獎。
當(dāng)前，海洋酸化危害海洋生物多樣性、破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡，是人類社會面臨的重大環(huán)境問題。近年來，北冰洋的快速融冰過程吸收了許多人為因素產(chǎn)生的二氧化碳，造成酸化水體快速增加，已成為全球海洋酸化最嚴(yán)重的海區(qū)。
據(jù)悉，該項目利用20年來中國北極科學(xué)考察建立的海-冰-氣立體觀測平臺獲取的高分辨率原位數(shù)據(jù)，分析了北冰洋海洋酸化過程和成因，揭示預(yù)測了其驅(qū)動機(jī)制和未來發(fā)展趨勢，取得一系列重要的新認(rèn)知，研究成果填補(bǔ)了國際上對全球氣候變化驅(qū)動下北冰洋酸化長時間系列增速趨勢分析、預(yù)測和評估等研究的空白，科研成果主要體現(xiàn)在3個方面。
一是首次發(fā)現(xiàn)了過去20年來西北冰洋海洋酸化海水在快速增加。酸化水體從1994年只占觀測面積的5%擴(kuò)張到2010年的31%，以每年1.5%的速率增長。這是全球大洋中首個直接觀測到上層海洋這樣大范圍、長時間尺度的酸化海水快速擴(kuò)張，比在太平洋、大西洋觀測到的結(jié)果要快4倍以上。同時，該項目構(gòu)建了一個北冰洋的箱式模型，并應(yīng)用于預(yù)測北冰洋未來的酸化程度，預(yù)測北冰洋表層會在2105年左右變得徹底碳酸鈣不飽和并會持續(xù)約600年；北冰洋深部會在2140年左右變得徹底碳酸鈣不飽和并會持續(xù)千年。
二是北冰洋二氧化碳分壓值分布特征可明顯分成3個區(qū)域，水交換區(qū)、邊緣冰帶與密集海冰區(qū)。其中，白令海入流水能夠顯著影響楚科奇海二氧化碳分壓值而產(chǎn)生異常，造成了白令海峽西部的阿納德爾灣水體中二氧化碳分壓低值，而主控東部的阿拉斯加沿岸流有相對高值。研究發(fā)現(xiàn)白令海入流水能夠攜帶高營養(yǎng)鹽進(jìn)入北冰洋，對北冰洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，將使北極對全球變暖具有重要的反饋潛能。
三是2008年中美合作的北冰洋考察，首次報道了海冰融化的加拿大海盆區(qū)海表二氧化碳分壓值的高精度觀測結(jié)果。通過比較1999年夏季觀測區(qū)域南部的歷史數(shù)據(jù)，以及1994年夏季海冰覆蓋的海盆區(qū)觀測的歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)海表二氧化碳分壓值在這十幾年中迅速增大，升高速率大于大氣里的升高速率。項目組進(jìn)一步預(yù)測在未來一段時期內(nèi)，隨著海冰融化，北冰洋的大氣二氧化碳碳匯能力將進(jìn)一步增強(qiáng)。但是，其作為大氣二氧化碳強(qiáng)匯的潛在能力將最終消失。
該項目成果在國際社會引起極大反響，入選2017年度“中國十大海洋科技進(jìn)展”，并在《科學(xué)》《自然》等國際著名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。目前，該項目階段性成果為我國極地科學(xué)考察戰(zhàn)略規(guī)劃和計劃制訂提供了技術(shù)支撐，有效提升了我國在國際極地事務(wù)治理中的話語權(quán)和影響力。（郭松嶠）
