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把握海洋生态系统变化的脉搏 ——记第十一届青岛市青年科技奖获得者孙晓霞

来源:青报·画青岛 作者: 发布时间:2018-08-17
摘要:大海不光有着丰富的鱼虾,还有着数量极多的小型和微型生物资源,更好地研究这些生物,对我们未来的生活有着非常大的影响。针对当前的近海生态与环境问题,中国科学院海洋研究所博士,研究员,博士生导师孙晓霞以海洋浮游生物的研究为核心,从海湾-近海-大洋不
大海不光有着丰富的鱼虾,还有着数量极多的小型和微型生物资源,更好地研究这些生物,对我们未来的生活有着非常大的影响。针对当前的近海生态与环境问题,中国科学院海洋研究所博士,研究员,博士生导师孙晓霞以海洋浮游生物的研究为核心,从海湾-近海-大洋不同尺度系统开展了气候变化与人类活动影响下的海洋生态系统动态变化与演变机制研究,构建浮游生物自动观测与分析平台,率先开展新型海洋污染物微塑料的生态风险研究,对海洋生态安全与海洋生态系统保护起到了重要的科技支撑作用。
聚焦海洋生态系统的长期演变研究
湛蓝的海水,美丽的鱼群,徐徐的海风,洁白的浪花,这只是游客眼里看到的大海的外表,成千上万种浮游生物,则是外表背后的深沉的内涵。孙晓霞和她的团队,就是努力读懂大海内涵的人。
海洋是多变而复杂的,驱动海洋生态系统变化的内在原因是什么?在近海生态系统长期演变研究的基础上,为了更加深入、系统地了解海洋生态系统变化的规律与机制,孙晓霞将研究范围进一步向外海拓展。在国家重点基础研究发展计划(973计划)“南海陆坡生态系统动力学与生物资源的可持续利用”项目的支持下,孙晓霞及其团队开展了“陆坡浮游生物群落分布与功能”的研究。通过研究南海陆坡区初级生产力结构、浮游植物和浮游动物的群落结构特征及与关键物理过程和生物地球化学循环过程之间的关系,揭示了陆坡区浮游生物高生产力的机理,以及浮游动物功能群与中层鱼变动之间的关联。
在中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”的子课题的支持下,孙晓霞及其团队开展了“热带西太平洋典型区域生物多样性与生物生产过程”研究。通过研究热带西太平洋,特别是暖池区、黑潮源区、海山区浮游生物群落结构特征,并通过与近海生态系统的比较研究,研究该区域对我国近海生态系统的影响。
倾力打造创新型工作团队
浮游生物的研究是一个年轻的领域,需要工作上的创新与探索。说起创新,孙晓霞说,对海洋浮游生物的研究,自1887年德国人亨森创用了“浮游生物”一词开始算起,迄今不过100多年历史,与拥有几百年甚至上千年研究史的数学、物理、化学等其他学科相比,无论是从理论的厚度,数据的丰富度,还是研究技术的先进度,都有很大的提高空间。这更需要研究者以创新的精神去迎接种种挑战。
同时,浮游生物种类繁多,结构复杂。个体小的,须在显微镜下才能看清其构造,个体大的,如有的水母最大直径可达2米。如何快速对这些五花八门的生物进行采集、分类、研究、分析,也需要创新技术手段。
成功来自于实干,创新也来源于于实践。自2008年起,孙晓霞与法国、英国等实验室开展合作,开展基于浮游生物图像技术的新技术与方法研究。以此为基础,孙晓霞及其团队建立了我国近海浮游生物图像数据库并进行性能验证。对于黄东海浮游生物的优势类群,图像识别准确率可以达到90%以上。同时为了获得不同浮游生物类群生物量或者碳、氮含量的数据,孙晓霞及其团队进一步开展了图像识别方法在我国近海浮游生物体积变动及生物量研究中的应用,实现了浮游生物生物量及碳氮含量的自动化估算,为我国近海浮游生物重要类群生物量的快速获取提供了重要的技术支撑。
率先开展我国近海微塑料的生态风险研究
近年来,“微塑料”一词频繁出现在公众的视野中。海洋环境中的微塑料是指直径小于5毫米的塑料纤维、颗粒或者薄膜,是近年来倍受关注的全球性海洋环境问题。微塑料因个体微小、危害大、难去除,常被称为“海洋中的PM2.5”,其引发的潜在生态风险和社会风险引起国际社会的高度关注。
作为塑料的生产大国与使用大国,我国向海洋中输入的塑料污染物排名世界第一,但是对海洋中微塑料的研究相对滞后,特别是对我国近海生物体内微塑料污染状况的了解非常有限。为了解微塑料对我国近海生态系统的影响,孙晓霞率先开展黄、东、南海水体中微塑料的分布、自然海域不同浮游动物类群以及不同种类鱼类体内微塑料的累积特征研究,揭示我国近海不同海域、不同生物类群体内微塑料的浓度、分布格局、化学组成特征、形态组成特征,给出我国近海微塑料在不同介质中的环境背景值,为深入开展微塑料对海洋食物网及人类健康的影响,进行微塑料的生态风险评估提供关键依据,为保障我国近海生态安全、防控新型生态风险奠定了重要基础。
 青报·画青岛
 
责任编辑:姜森 王宇

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