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《美国东海岸的湿地沉积和碳封存加速》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2023-04-03

  • 沿海湿地提供重要的生态系统服务，但被认为在海平面上升时变得越来越脆弱。如果海平面上升的速度不超过吸积能力，湿地可以通过保存沼泽植物产生的有机物和捕获潮汐洪水期间输送的沉积物形成新的土壤，从而垂直建造并保持相对于海平面的高度。同时，滨海湿地的长期稳定性取决于海平面、植物初级生产、沉积物供应和湿地垂直堆积之间的相互作用。
    流域中的人类活动显著改变了从景观到沿海海洋的沉积物输送，美国东海岸的大部分地区都在减少。沉积物供应量低的沿海系统中的潮汐湿地跟上海平面上升速度加快（Sea-Level Rise，SLR）的能力可能有限。由美国维拉诺瓦大学（Villanova University）领导的一项研究表明美国东海岸从缅因州到佐治亚州的九个潮汐湿地系统的垂直吸积和碳积累速率可以用相对SLR（RSLR）速率的差异来解释，河流中悬浮沉积物的浓度到海岸，以及沿海地区的温度。研究还表明，在过去的一个世纪里，垂直吸积的速度已经加快了0.010到0.083 mm yr-2，与全球SLR的加速速度大致相同。这项研究估计这些湿地土壤中的碳封存速率随着加速吸积而加速。在具有更大相对RSLR、更高流域沉积物可用性和更低温度的沿海系统中，湿地增生和碳积累加速得更快。这些发现表明，控制这些潮汐湿地增生和碳积累的生物地貌反馈过程对加速RSLR做出了反应，并且RSLR、流域沉积物供应和温度的变化相互作用，以确定广阔地理范围内的湿地脆弱性。（熊萍 编译）

  • 原文来源：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022EF003037
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  • 《山东海岸带 立法全覆盖》
    • 来源专题：长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：lifs
    • 发布时间：2020-03-06
    • 海岸带，海洋与陆地的交汇地带，具有重要的生态功能。山东省位于黄海和渤海之滨，海岸线总长3345公里，海岸带保护责任重大。 　　近年来，山东省沿海7市都制定了海岸带保护法规，既考虑了海岸带保护和利用的共性，又考虑了各地的独特性，同时多管齐下，严格执法，开展生态修复。自此，海岸带越来越美。 　　家住山东青岛西海岸新区的王晓萱在外地读大学。寒假回来，她发现海边变化很大。在风河入海口，陆海交接处，海水、河水融为一体。她说，“比以前干净了，景观也美了不少哩。” 　　这得益于山东正推进的海岸带保护。山东是海洋大省，濒临黄海和渤海，海岸线总长3345公里，约占全国的1/6。海岸带是指海洋与陆地的交汇地带，一般包括海岸线向海洋一侧延伸的近岸海域和向陆地一侧延伸的滨海陆地。 　　海岸带是山东陆海一体化发展的核心区。近年来，山东加强海岸带保护，一方面推进沿海各市海岸带保护立法全覆盖，一方面坚持问题导向和源头治理，同时，因地制宜，集约利用岸线、陆域、水域等资源。 　　加强立法 科学分类管控 　　2019年11月，山东省人大常委会批准通过了《青岛市海岸带保护与利用管理条例》。从事海域执法的青岛西海岸新区综合行政执法局六大队监察员李萌说，“作为一线执法人员，我们需要尽快熟悉相关法条，找准执法依据，依法执法。” 　　海岸带具有重要的生态功能和资源价值。为了保护海岸带生态环境，合理利用海岸带资源，促进生态文明建设和经济社会可持续发展，近两年，山东省人大常委会陆续批准通过《东营市海岸带保护条例》等沿海7市海岸带保护法规，实现了本省海岸带保护立法全覆盖。 　　“在调研和立法过程中，我们格外重视海岸带生态环境保护，通过一系列立法工作，确保实现在海岸带保护过程中有法可依。”山东省人大常委会法工委一位工作人员表示。 　　据介绍，因地理位置、产业结构等方面的不同，山东沿海7市海岸带保护和利用状况也不尽一致。 　　在立法时，各市在山东省人大常委会的指导下，既考虑了海岸带保护和利用的共性，又考虑了各地的独特性。比如，全国第二大石油工业基地——东营在制定保护条例时，就海岸带范围内的油气勘探开发、化工项目管理等作出详细规定，切实提高法规的针对性和可执行性。 　　“海岸带保护并不是一禁了之，应该分类管控，划定严格保护、限制开发和优化利用区域，分别确定功能定位、发展方向和管控要求。”青岛市人大常委会法制工作室调研员周怡萍介绍，在立法调研时发现，群众亲海意愿强烈，涉海企业从生产发展角度也提出诉求；后来，立法过程中则更加注重处理好保护与利用的关系。 　　严格执法 狠抓源头治理 　　检查执法装备，戴上口罩，从单位出发，奔向城市阳台东侧海域——最近，李萌正对海边养殖区域进行定期巡查，对非法养殖构筑物进行清理。虽然新冠肺炎疫情来势汹汹，李萌和同事们每天都要在海岸线上进行巡查。 　　青岛西海岸新区海域面积约5000平方公里，仅海岸线就达282公里。李萌所在的综合行政执法局六大队负责新区整个海域和海岛的巡查监管。 　　“自从新区进行蓝色海湾整治行动后，我们的工作‘轻松’多了，以前大部分海岸线都靠步巡，每天步行10多公里。现在海岸沿线道路基本都打通了，经过生态修复，风景也更加优美。”李萌说，2016年3月“蓝色海湾”整治行动开展以来，累计清理整治海岸线137公里，拆除各类违章建筑64万平方米，拆除海域养殖池600多万平方米，修建蓝色海湾路慢行系统和沿海视觉通廊78公里岸线，新建景观桥梁11处，绿化面积近220万平方米。 　　李萌说，“但是，‘轻松’并不代表‘放松’。”据介绍，青岛西海岸新区相继开展了“海盾”“碧海”等多个专项执法行动，去年处理举报50余起、制止违法行为30余次。“现在我们对整个海岸线每天巡查一遍，行程100多公里。”李萌说。 　　山东坚持问题导向和源头治理，依法解决海岸带私搭乱建、盗采海砂、污染排放、海水内侵等问题，实现陆海交接带的依法规范利用。 　　“盗采海砂严重破坏海洋生态，海洋生物多样性也受到威胁。”莱州市一位海洋渔业执法人员表示，盗采海砂还极易引发海岸线倒退、海水倒灌等灾害。对此，莱州严厉打击非法盗采海砂行为，依法处以顶格高额罚款，将非法盗采海砂行为纳入刑事犯罪予以立案查处。莱州还开通举报公开电话，完善巡查和举报制度，采取多部门联动机制，对莱州湾所辖海域开展常态化综合治理行动。目前，非法盗采海砂态势得到有效遏制。 　　系统修复 让海岸带美起来 　　这两年，日照市的海龙湾水域迎来了不少“稀客”：太平洋蠵龟、黄嘴白鹭、东亚江豚等对生态环境要求较高的海洋生物。这得益于海龙湾生态修复工程的实施，挪走港口、退港还湾。 　　“这说明我们海岸带附近的生态环境变好了。”日照市海洋发展局一名工作人员说，好生态还为日照引来不少游客。 　　为遏制海岸带功能退化，山东坚持系统修复、综合整治，支持通过退养还滩、退耕还湿等方式来修复滨海湿地。 　　在莱州湾畔，近海陆地湿地，有不少芦苇、蒲草等水生植物。“滨海湿地是海陆之间宽阔的生态过渡带，能涵养水源、降解污染、净化水质，为生物提供栖息地，维护生态平衡。”滨海湿地项目现场一位工作人员介绍，海水与淡水由橡胶坝分割，河流上游来水，由拦水闸拦水先进入湿地，实现水质净化后，再流入莱州湾海域。湿地蓄淡压咸作用将会逐步改善周边区域土壤高盐碱现状，有效改善生态环境。 　　同时，山东沿海城市还拓展群众亲海空间，畅通观海视廊。 　　如今，在威海市，漫步于葡萄滩感受海风徐徐，骑着自行车徜徉于柳树湾环海路的自行车道，徜徉在幸福公园欣赏威海湾的波清景美，成为受市民欢迎的休闲活动。 　　近年来，威海市环翠区开展了威海湾生态整治修复项目，在恢复近海生态的同时，将海岸线由点及面、串珠成链，建设了幸福公园、海源公园、伴月湾公园、生态滨海步道等海洋生态岸线，让老百姓切身体会到临海而居、择海而憩的获得感、幸福感。
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  • 《《Nature》：如何在岩石和沉积物中封存有机碳》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2019-06-25
    • 伍兹霍尔海洋研究所（简称WHOI）和哈佛大学研究人员的一项研究可能有助于解决一个长期存在的问题—如何将少量有机碳锁在岩石和沉积物中，防止其分解。哈佛大学博士后研究员、该研究的主要作者Jordon Hemingway提到，确切了解这一过程是如何发生的，可以帮助解释为什么大气中的气体混合物长期保持稳定，这项研究成果已经发表在6月14日的《自然》（Nature）杂志上。 Hemingway指出，大气中的二氧化碳（CO2）是一种无机形式的碳。植物、藻类和某些类型的细菌可以将二氧化碳排出空气，并将其用作体内糖、蛋白质和其他分子的结构单元。在光合作用过程中发生的过程将无机碳转化为“有机”形式，同时将氧气释放到大气中。当这些生物死亡时会发生逆转：微生物开始分解它们的身体，消耗氧气并将二氧化碳释放回空气中。地球保持适宜居住的关键原因之一是这种化学循环略有不平衡。由于某种原因，一小部分有机碳不会被微生物分解，而是在地下保存数百万年。 如果它完全平衡，那么大气中的所有游离氧气都会在产生时迅速消耗。为了留住氧气，一些有机碳必须封存在无法分解的地方。根据现有证据，研究人员已经提出了两个碳能够被存留下来的可能的原因。第一种称为“选择性保存”，表明一些有机碳分子可能很难被微生物分解，因此一旦所有其他分子分解，它们在沉积物中保持不变。第二种称为“矿物保护”假说，指出有机碳分子可能会与它们周围的矿物形成强烈的化学键 - 如此强烈以至于细菌无法将它们吸走并“吃掉”它们。 Hemingway提到，从历史上看，很难弄清楚哪个过程占主导地位。目前用于有机地球化学的工具不够灵敏。在这项研究中，他转向了一种称为“斜坡热解氧化”（RPO）的方法来测试来自全球各地沉积物样品的假说。使用专门的烤箱，他将每个样品的温度稳定地升高到接近1000摄氏度，并测量它在加热时释放的二氧化碳量。在较低温度下释放的CO2代表具有相对弱化学键的碳，而在高温下释放的碳表示强力键，其需要更多能量来破坏。他还使用碳定年方法测量了二氧化碳的年龄。 他还提到，由于选择性而保留有机分子（因为微生物无法将其分解），预计样品中的粘合强度会非常窄。微生物会腐蚀其余部分，只留下一些顽固的有机碳，。但实际上粘合强度的多样性随着时间的推移而增长而不是缩小，这表明各种有机碳类型正在被保留。这意味着他们正在获得对周围矿物的保护。 他也在样本中看到了一种支持他的发现的模式。像在河流出口处发现的那些细粘土具有比粗糙或沙质沉积物更高的碳键多样性，这表明细小的沉积物提供了更多的表面积，有机碳可以附着在其上。 WHOI的生物地球化学家、该论文的共同作者Valier Galy提到，如果从新罕布什尔州拿走花岗岩并将其分解，你会得到一种沙子。那些谷物相对较大，因此没有那么多的表面可以与有机物质相互作用。真的需要通过表面的化学风化产生的细小沉积物，如页硅酸盐粘土。虽然这项工作为有机碳机制提供了强有力的证据，但还有很多其他因素（如环境温度）需要考虑。 （傅圆圆 编译） 图片源自网络
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