海洋覆盖了地球 71% 的表面积,作为一名海洋化学专业的研究生,我深知这片蔚蓝之下蕴藏着无数科学奥秘。我从小在海岛上长大,记得小时候在朱家尖的沙滩上堆城堡时,总会在潮湿的沙地里挖出一个个小坑。奇怪的是,这些坑里总会慢慢渗出清水。那时的我并不明白这意味着什么,只是好奇这些水是从哪里来的,更没想到这些童年时让我好奇的小水坑,后来会成了我研究的对象。从儿时站在海边眺望远方的波光,到如今投身科研,我的蓝色梦想始终指引着我前行。
梦想的实现并非一蹴而就,而是需要坚定的信念和不懈的努力。本科时,我便选择加入了于志刚教授和许博超教授的课题组,从收集整理构建全球海水226Ra 数据库开始,自此开启了科研探索之路。读研以后第一次乘坐科考船出海采样时,我才真正体会到科研的不易。刚驶出码头不久,船身就开始随着波浪起伏摇晃,胃里顿时翻江倒海。我强忍着不适,将采样桶和 CTD 采水器连接,海风夹杂着咸腥味扑面而来,汗水混着海水在脸上流淌。最难受的是在船舱里测定氡活度时,密闭的空间让晕船感更加强烈,我攥着呕吐袋,强迫自己专注于实验操作。有时遇到即将到来的不良天气,我们不得不加班加点熬夜完成工作,以在风浪到来之前去近岸避风。一次来到甲板上等待 CTD下放时,正好看见朝阳从云层里钻出来,把整个海面都染成了橘红色,那一刻虽然累得眼皮直打架,但看着整整齐齐码好的样品,心里还是特别踏实。
在博士生研究阶段,我开始关注海底地下水排放(Submarine Groundwater Discharge,简称为 SGD)对海洋环境的影响。通过不断探索,我逐渐发现,海洋不仅仅是一片蓝色的水域,它承载着历史的印记,影响着未来的环境。SGD是指所有在海底界面发生的水交换过程,是连接陆地与海洋的关键过程之一,涉及水文循环、生物地球化学过程等多个领域。海底地下水排放虽然看不见,但它像一条隐秘的纽带,连接着陆地与海洋,影响着近海的碳循环、营养盐输送,甚至全球气候变化。我们的研究,就是在解读大海的“密码”。经过不断的数据挖掘和计算,我们终于利用前期构建的我国海水镭氡数据库,厘清了我国近海海水和沿岸地下水中的镭氡同位素含量的分布特征,构建了镭氡多核素联合示踪模型。我们量化发现我国近海 SGD 通量约为河流径流量的 5 倍,其中约 98% 为循环海水。SGD 是中国近海营养盐的主要来源之一,超过了河流输入和大气沉降的总和。近岸海域仅占陆架海域总面积的约四分之一,但其 RSGD(Recirculated Submarine Groundwater Discharge,再循环海底地下水排放)的排放通量占比却高达 87%,表明我国陆架边缘海的近岸浅海区是 SGD 的热点区域。SGD 过程对海域水体富营养化、营养盐结构比例失调、赤潮等生态失衡现象的成因具有潜在影响。我们的研究成果揭示了 SGD 对我国近海生源要素生物地球化学循环的重要贡献,对制定合理的海洋可持续发展措施具有重要的科学意义。最终,我以第一作者身份在国际知名期刊Nature Communications(《自然·通讯》)上,发表了题为“Large scale submarine groundwater discharge dominates nutrient inputs to China’s coast”(《海底地下水排放过程是中国近海营养盐的主要来源》)的研究论文。论文撰写和投稿的过程同样充满挑战,每当我陷入瓶颈,两位导师总能以渊博的学识为我拨开迷雾,他们逐字推敲的批注里,凝结着学者最无私的传承。收到录用邮件的那一刻,我仿佛又回到了童年,站在海边,看着潮水退去,露出隐藏的奥秘——而这一次,是我亲手揭开了它面纱的一角。
大海依旧辽阔,梦想依旧深远。每当在实验室分析海水样本,或者在船舶甲板上眺望无垠的蓝色时,我都能感受到心中那份蓝色梦想的召唤。它引领着我在科研的道路上不断探索,为海洋守护,为未来启航。
(作者系化学化工学院 2021 级海洋化学专业博士研究生)
作者在蓝海201船上整理海水氡样品