中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所水產(chǎn)品種創(chuàng)制與高效養(yǎng)殖全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、熱帶海洋生物資源與生態(tài)實(shí)驗(yàn)室（LMB）喻子牛研究員團(tuán)隊(duì)在珊瑚礁生物硨磲白化適應(yīng)性機(jī)制方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果Metabolic Shifts and Muscle Remodeling as Pro-Survival and Energy Compensation Strategies in Photosymbiotic Giant Clams after Bleaching作為封面論文發(fā)表于Environmental Science & Technology（圖1）。副研究員毛帆為論文第一作者，副研究員肖述、香港大學(xué)博士黨欣為論文共同第一作者，研究員張揚(yáng)為通訊作者。全球海洋持續(xù)變暖是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的首要威脅，同珊瑚一樣，依賴光合共生的硨磲也難以幸免于白化危機(jī)。研究團(tuán)隊(duì)以番紅硨磲（Tridacna crocea）為模型，模擬未來(lái)海洋升溫場(chǎng)景，成功誘導(dǎo)了硨磲白化現(xiàn)象。通過(guò)整合組織生理學(xué)與多維組學(xué)分析，系統(tǒng)闡明了硨磲在應(yīng)對(duì)白化的獨(dú)特“能量補(bǔ)償”策略：面對(duì)由于白化-共生藻“斷供”導(dǎo)致的能量枯竭，硨磲激活了體內(nèi)的"能量感應(yīng)開(kāi)關(guān)"（AMPK通路），減少能量消耗；并啟動(dòng)"肌肉降解信號(hào)"（FoxO-atrogin通路），驅(qū)動(dòng)共生組織中的"肌肉萎縮"和蛋白降解，為氨基酸代謝提供了原料。這種碳水化合物/脂肪酸到氨基酸的代謝轉(zhuǎn)變，以及膠原蛋白豐富的肌肉纖維的降解和重塑是其存活的關(guān)鍵（圖2）。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，部分硨磲在經(jīng)歷了白化后仍具有膠原性肌纖維的再生能力，表現(xiàn)出較強(qiáng)的生理韌性。研究成果不但揭示了珊瑚礁生物獨(dú)特的白化適應(yīng)性，也為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)提供了科學(xué)依據(jù)。該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際伙伴計(jì)劃項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目等共同資助完成。相關(guān)論文信息：Mao F,Xiao S,Dang X,Cui G,Gaitán-Espitia JD,Thiyagarajan V,Vidal-Dupiol J,Yi W,Jin X,Yu Z,Zhang Y*. Metabolic Shifts and Muscle Remodeling as Pro-Survival and Energy Compensation Strategies in Photosymbiotic Giant Clams after Bleaching. Environ Sci Technol. 2025 Jun 3;59(21):10239-10252.原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c00474圖1 Environmental Science & Technology封面論文圖2 硨磲pro-survival能量補(bǔ)償模式圖
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（LTO）王鑫研究院團(tuán)隊(duì)在厄爾尼諾轉(zhuǎn)拉尼娜年秋季南海熱帶氣旋頻發(fā)機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘麗霞為論文第一作者，副研究員陳潔鵬和研究員王鑫為共同通訊作者，合作者還包括研究員詹海剛、復(fù)旦大學(xué)教授周文和香港城市大學(xué)教授陳仲良。近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（LTO）王鑫研究院團(tuán)隊(duì)在厄爾尼諾轉(zhuǎn)拉尼娜年秋季南海熱帶氣旋頻發(fā)機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘麗霞為論文第一作者，副研究員陳潔鵬和研究員王鑫為共同通訊作者，合作者還包括研究員詹海剛、復(fù)旦大學(xué)教授周文和香港城市大學(xué)教授陳仲良。厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）作為全球海氣耦合最強(qiáng)年際信號(hào)之一，對(duì)西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)具有顯著影響。相較于厄爾尼諾，拉尼娜現(xiàn)象更易形成持續(xù)多年事件，且對(duì)大尺度環(huán)境的影響存在明顯差異。一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是：拉尼娜事件的不同演變過(guò)程，特別是其前期所處的ENSO位相（厄爾尼諾、拉尼娜或中性），是否會(huì)影響熱帶氣旋的生成？為解答這一問(wèn)題，王鑫研究員團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了基于前期不同ENSO狀態(tài)演變出的三種拉尼娜類型（循環(huán)型拉尼娜 - cyclic La Ni?a、多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a、偶發(fā)型拉尼娜 - episodic La Ni?a）對(duì)西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在“循環(huán)型拉尼娜”事件期間，南海每年生成的熱帶氣旋數(shù)量高達(dá)“多年型”和“偶發(fā)型”拉尼娜事件的約2.6倍，同時(shí)導(dǎo)致整個(gè)西北太平洋熱帶氣旋生成總數(shù)顯著高于其他類型，年均達(dá)13.5個(gè)（其他類型約為11-12個(gè)）（圖1）。研究結(jié)果表明，在“循環(huán)型拉尼娜”事件秋季，中層大氣相對(duì)濕度顯著增加，為熱帶氣旋頻發(fā)提供了關(guān)鍵水汽條件。這一濕度增加與印度洋異常增強(qiáng)的西風(fēng)水汽輸送密切相關(guān)。該異常水汽輸送與南海地區(qū)的氣旋式環(huán)流相結(jié)合，形成了強(qiáng)烈的水汽輻合，進(jìn)一步促進(jìn)了南海熱帶氣旋的生成（圖2）。數(shù)值試驗(yàn)證實(shí)，秋季菲律賓以東海區(qū)的暖海溫異常是驅(qū)動(dòng)上述印度洋水汽西向輸送及南海氣旋式環(huán)流的關(guān)鍵因素。此外，大西洋和印度洋海溫對(duì)前期厄爾尼諾事件的滯后響應(yīng)，有助于維持菲律賓以東海域的反氣旋式環(huán)流，導(dǎo)致該區(qū)域暖海溫異常持續(xù)至夏季。這種獨(dú)特的環(huán)流場(chǎng)配置是“循環(huán)型拉尼娜”區(qū)別于其他類型拉尼娜事件、并創(chuàng)造有利于秋季南海熱帶氣旋生成環(huán)境的核心機(jī)制。此項(xiàng)研究深入闡釋了“循環(huán)型拉尼娜”事件影響南海熱帶氣旋生成的物理過(guò)程，為理解ENSO復(fù)雜演變與區(qū)域極端天氣災(zāi)害的聯(lián)系提供了新的重要視角。研究成果對(duì)未來(lái)熱帶氣旋活動(dòng)預(yù)測(cè)以及氣候變化背景下極端天氣事件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具有重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義，為相關(guān)研究提供了寶貴的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、南海所自主部署項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等共同資助。相關(guān)論文信息：Pan,L.,Chen,J.,Wang,X.,Zhan,H.,Zhou,W.,& Chan,J. C. L. (2025). More autumn tropical cyclone genesis in the South China Sea during El Ni?o to La Ni?a transition. npj Climate and Atmospheric Science,8(1).?原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41612-025-00947-8圖1（a）所有拉尼娜、（b）循環(huán)型拉尼娜、（c）多年型拉尼娜和（d）偶發(fā)型拉尼娜事件在發(fā)展年秋季（9-11月）熱帶氣旋生成位置（黑點(diǎn)）和潛在生成指數(shù)（GPI，填色）的空間合成分布。白色斜線區(qū)域表示GPI異常通過(guò)95%顯著性水平檢驗(yàn)。（e）西北太平洋（a-d紫色矩形框）和南海（a-d綠色矩形框）熱帶氣旋個(gè)數(shù)在不同類型拉尼娜事件的合成。*表示熱帶氣旋個(gè)數(shù)通過(guò)90%顯著性水平檢驗(yàn)。圖2三種拉尼娜事件（左列：循環(huán)型拉尼娜 - cyclic La Ni?a；中列：多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a；右列：偶發(fā)型拉尼娜 - episodic La Ni?a）在秋季發(fā)展階段的合成距平分布：（a–c）海平面氣壓至700 hPa垂直積分水汽通量（矢量，單位：kg m-1s-1）及其散度（填色，單位：10-6kg m-2?s-1）。（d–f）沿赤道至23°N平均的緯向-垂直剖面：相對(duì)濕度（填色，單位：%）、緯向輻散風(fēng)（矢量，單位：m/s）和垂直速度（矢量，單位：10-2 Pa s-1）。（g–i）海表溫度異常（填色，單位：°C）和850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平（矢量，單位：m/s）。白色圓點(diǎn)和黑色矢量表示通過(guò)95%顯著性水平檢驗(yàn)。
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室陳天然研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合澳大利亞昆士蘭大學(xué)、法國(guó)圖盧茲大學(xué)等科研人員，在孟加拉海洋環(huán)境記錄研究上取得最新進(jìn)展。研究人員重建了孟加拉灣（BoB）的十年尺度微量元素（TE）變化，揭示了人類活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的影響。相關(guān)成果發(fā)表在《環(huán)境研究》（Environmental Research）上，博士研究生Md Habibur Rahman為論文第一作者，研究員陳天然為通訊作者。孟加拉灣是全球海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其豐富的沉積物和獨(dú)特的海洋環(huán)境使得該地區(qū)在生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色。然而，隨著周邊國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，人類活動(dòng)對(duì)該地區(qū)的環(huán)境影響日益顯著。盡管如此，此前對(duì)于孟加拉灣微量元素動(dòng)態(tài)變化的研究還相對(duì)較少，尤其是缺乏長(zhǎng)期、高分辨率的觀測(cè)數(shù)據(jù)。本研究通過(guò)分析來(lái)自孟加拉國(guó)圣馬丁島的珊瑚骨骼，追蹤了2011年至2022年期間的月分辨率的微量元素波動(dòng)，并將其與公元132年的亞化石珊瑚進(jìn)行了比較。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代珊瑚樣本中的微量元素水平顯著高于亞化石珊瑚，表明近幾十年來(lái)人類活動(dòng)對(duì)該地區(qū)的環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。具體而言，與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（如帕德瑪大橋、巴伊拉海港和馬塔爾巴里深海港）以及羅興亞難民營(yíng)建設(shè)的相關(guān)時(shí)間段內(nèi)，珊瑚骨骼中的鐵（Fe）、錳（Mn）和砷（As）含量顯著增加。此外，磷（P）、鋅（Zn）和鎘（Cd）的長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)與農(nóng)業(yè)化肥使用的增加密切相關(guān)，而錫（Sn）含量的上升則可能與防污劑、農(nóng)藥使用以及旅游業(yè)的發(fā)展有關(guān)。通過(guò)主成分分析（PCA）和多元線性回歸（MLR）分析，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步量化了人類活動(dòng)對(duì)微量元素動(dòng)態(tài)變化的貢獻(xiàn)，結(jié)果顯示人類活動(dòng)大約占到了微量元素變異性的70%，表明人類活動(dòng)在改變孟加拉灣微量元素分布方面發(fā)揮了主導(dǎo)作用。本研究首次利用珊瑚記錄揭示了孟加拉灣東北部微量元素的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化，并明確了人類活動(dòng)對(duì)該地區(qū)環(huán)境的影響。研究結(jié)果不僅為理解人類活動(dòng)與自然過(guò)程在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的相互作用提供了新的視角，還為制定有效的沿海管理和污染緩解策略提供了科學(xué)依據(jù)。這對(duì)于保護(hù)孟加拉灣及其周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。圖1?（a）顯示圣馬丁島、羅興亞難民營(yíng)以及包括帕德瑪大橋（Bridge）、巴伊拉海港（Port1）和馬塔爾巴里深海港（Port2）在內(nèi)的三個(gè)大型項(xiàng)目的地理位置；（b）沿島嶼的珊瑚采樣點(diǎn)。圖2（a）2011年至2022年期間PC1、Sr/Ca、B/Ca、Ba/Ca、pH、SST、降雨量和河流排放的時(shí)序變化。藍(lán)色和黑色線條分別代表BL1和BL2兩個(gè)珊瑚樣品?；疑幱皡^(qū)域表示冬季。 （b）現(xiàn)代珊瑚中PC2、Fe/Ca、Mn/Ca和As/Ca的時(shí)序變化。藍(lán)色和黑色線條分別代表BL1和BL2值。淺紅色、品紅色和藍(lán)色背景分別表示基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目、氣旋事件和難民營(yíng)定居期間。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金以及ANSO青年人才獎(jiǎng)學(xué)金-2021的支持。論文信息：Md Habibur?Rahman,?Tianran?Chen,?Syeda Maksuda?Yeasmin,?Yuyang?Lin,?Jianxin?Zhao,?Fabrice?Papa,?Md Hafijur Rahaman?Khan.Decadal variability and anthropogenic influence on trace element dynamics in the Bay of Bengal: Evidence from high-resolution coral records.Environmental Research.2025.279:121828.原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.121828
近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、邊緣海與大洋地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室徐敏研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廣西民族大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所和廣西壯族自治區(qū)地震局，系統(tǒng)研究了北部灣區(qū)域的深部界面結(jié)構(gòu)特征，揭示了南海西北部深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程及其與淺表巖漿作用的關(guān)聯(lián)。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth（《地球物理學(xué)研究雜志：固體地球》）。南海海洋所博士研究生林澤暉為論文第一作者，廣西民族大學(xué)副教授肖卓和南海海洋所研究員徐敏為論文通訊作者。北部灣地處青藏高原東南緣、華南地塊南緣以及南海西北部交界地帶，其地質(zhì)演化受印度-亞洲碰撞、南海擴(kuò)張及海南地幔柱等多種因素影響。該區(qū)域在南海停止擴(kuò)張后仍存在火山活動(dòng)，形成廣泛分布的晚新生代玄武巖，并伴有強(qiáng)震活動(dòng)。研究團(tuán)隊(duì)整合了中國(guó)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的固定臺(tái)站以及廣西壯族自治區(qū)地震局、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局和北京大學(xué)部署的流動(dòng)地震臺(tái)陣的遠(yuǎn)震波形數(shù)據(jù)，利用P波和S波接收函數(shù)方法，結(jié)合人工智能技術(shù)，對(duì)北部灣及周緣區(qū)域的地殼厚度與巖石圈-軟流圈界面（LAB）結(jié)構(gòu)進(jìn)行了高精度探測(cè)。研究結(jié)果顯示，北部灣盆地區(qū)域的地殼厚度普遍小于26 km，平均波速比（Vp/Vs）高于1.80，LAB埋深較淺且界面處存在明顯的波速突變。此外，該區(qū)域地震活動(dòng)表現(xiàn)出震源深度增大的特征。這些特征表明，北部灣區(qū)域的巖石圈結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了顯著的改造過(guò)程，推測(cè)地幔上涌可能是主要的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。在此過(guò)程中，地幔物質(zhì)向上運(yùn)移并導(dǎo)致部分熔體在巖石圈底部堆積，一方面通過(guò)巖漿作用改變了地殼結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，形成晚新生代玄武巖；另一方面，這種深部過(guò)程還可能通過(guò)改變區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)而影響地震孕震機(jī)制，導(dǎo)致震源深度增加。該研究為深入理解板內(nèi)巖石圈變形及殼幔相互作用機(jī)制提供了重要的科學(xué)依據(jù)。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃和廣西自然科學(xué)基金的聯(lián)合資助。論文信息：Lin,Z.,Xiao,Z.,Zhang,Y.,Zhou,Y.,Lin,J.,Wang,J.,et al. (2025). Lithospheric footprint of mantle upwelling beneath late Cenozoic basalts in the Beibu Gulf Basin,northwestern South China Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2024JB030379.論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2024JB030379圖1 北部灣及周緣區(qū)域地形，主要斷裂帶和晚新生代玄武巖分布。圖2 研究使用的地震臺(tái)站分布（圖a），臺(tái)站下方莫霍界面深度（圖b）和地殼平均波速比（圖c），2009年9月至2022年8月地震事件統(tǒng)計(jì)（圖d）。圖3 北部灣區(qū)域下方的地幔上涌示意圖。
