利用造礁珊瑚硼同位素组成重建百年尺度海水pH记录的适用性研究

通过分析南海北部造礁珊瑚不同时间尺度内的的硼同位素组成，同时开展珊瑚礁区现场的海水pH变化观测，结合相关的气候环境资料，构建适合这一海域珊瑚的硼同位素组成与海水pH的经验关系。在此基础上，利用珊瑚的硼同位素组成分别重建工业革命前和最近持续时间约100年的年分辨率的海水pH演变记录，了解自然演变背景下以及人类活动的影响逐渐加强的背景下南海海水的pH演变特征。同时结合其它的珊瑚古气候记录，探讨这一海域海水pH变化的主要驱动机制。通过这些海水pH演变记录，了解全球变暖背景下南海近海海水酸化的历史和现状，为更好预测该海域海洋酸化的未来发展趋势提供科学依据。

项目通过对三亚鹿回头珊瑚礁海水持续的现场观测，发现了珊瑚礁海水pH及相关的碳酸体系参数和δ11B存在大幅度的周日波动，珊瑚礁上的生物活动如光合作用/呼吸作用对其存在明显的调控作用。同时我们分析了采自该珊瑚礁上一个约5年的现代珊瑚的月分辨率的δ11B组成，并与现场观测获得的海水pH时间序列相结合，校验了珊瑚δ11B-pH关系中的关键参数，并对生命效应进行有效校正，获得了适用该区的海水pH标尺。在此基础上利用连续生长的珊瑚分析了150多年来年分辨率的δ11B及相关地球化学组成，重建近150年来的该区海水pH的演变记录，揭示了太平洋年代际气候波动（PDO）对该区气候环境演变的影响，特别是对珊瑚礁生物活动及海水pH的影响，为更准确把握海水pH演变及海洋酸化的机制提供重要证据。