反弹的困惑：极端气候事件加剧湖泊蓝藻水华的正反馈机制 |
新闻类别：科研信息 发布时间：2021-07-14 |
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自2007年蓝藻水华灾害引发饮用水危机事件之后，太湖全流域经历了大范围、高强度的污染治理和生态恢复，部分关键水质指标有所改善；但蓝藻水华并未得到有效遏制，太湖水体总磷浓度近年甚至出现反弹，2017年蓝藻水华面积达到了历史最高纪录。 太湖水质和蓝藻水华情势波动和高强度治理的矛盾令人困惑，科学治太、精准治太的成效受到广泛质疑，阻碍了进一步实施太湖治理与保护政策和生态修复方案的制定。 在国家自然科学基金和水体污染控制与治理科技重大专项等资助下，实验室秦伯强研究员领导的国际研究小组通过开展多学科交叉研究，提出了“区域性极端气候条件促进太湖蓝藻水华暴发”的正反馈机制。相关成果近日发表于Water Resources Research。 多源数据分析显示，太湖流域2016年降雨异常偏高导致外源输入剧增，同时，2016/2017年冬季温度是1960年代有记录以来的最高值，造成越冬蓝藻生物量居高不下。研究表明，2015/2016年的超强厄尔尼诺事件，耦合北大西洋年代际振荡（AMO）和太平洋十年涛动（PDO）等暖相位背景，共同诱发了太湖流域2016年强降雨以及随后的暖冬（图1）。2017年严重水华发生后由于光合作用、有机物降解等过程导致水体pH升高和湖底溶解氧浓度下降，促进底泥内源释放，加剧水华暴发，形成“营养盐累积—水华暴发—内源释放—富营养化加剧”的恶性循环，为水华持续暴发提供源源不断的物质基础（图2）。 该研究科学诠释了全球变暖大背景下，区域性极端气候事件会进一步恶化湖泊水质、加剧湖泊富营养化和水华暴发。相关链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020WR029371 图1 北大西洋年代际振荡（AMO）、太平洋十年间涛动（PDO）和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等共同导致太湖地区气候异常 图2 极端气候作用下湖泊“营养盐累积—水华暴发—内源释放—富营养化加剧”正反馈机制示意图 |
