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海洋碳循环的深度探索
Plumbing the Depths of the Marine Carbon Cycle
发布日期:2017-11-28      浏览次数:1724

20171121日,地球与空间科学新闻杂志(Earth & Space Science News, EOS)刊登了一篇科学热点介绍,报道我实验室杨伟锋教授研究团队所发表的论文。报道摘录翻译如下:

Plumbing the Depths of the Marine Carbon Cycle

海洋碳循环的深度探索

By Sarah Witman

为充分理解海洋如何调控大气二氧化碳浓度,科学家们必须对海洋碳循环有详细的了解。人类活动(如化石燃料燃烧等)排放的大量碳一部分最终会进入海洋。其中部分进入海洋的碳相对较快(几百年的时间尺度上)地返回大气,另一部分则沉降到海底甚至进入地壳,然后在数千年至数百万年后随火山活动中重新回到地表。

这个循环中的一个关键环节是有机物质——来自现在或过去的生物,这些物质通常通过燃烧或一些类似的加热过程,变得可溶解于水。研究这种被称为溶解态黑碳的物质,可以告诉我们很多关于长时间尺度上的海洋碳循环信息。然而,由于海洋中溶解态黑碳的数据极其稀少,人们对其循环了解也非常缺乏。

为了提升人们对海洋中黑碳循环的认识,杨伟锋研究团队在西南季风盛行季节(该季节亚洲季风会为该地区带来大量降水)采集并分析了南海西部86个海水样品,深入研究了其中溶解态黑碳的来源与归宿。

研究人员应用了一种从土壤或水样中分离物质的方法。他们将海水样品氧化,把溶解态黑碳转化为一种叫苯多羧酸的化合物,然后测量了该化合物。他们发现样品中溶解态黑碳的浓度从每升0.49 μmol变化到1.6 μmol(平均每升约0.95 μmol)。研究人员也注意到,湄公河羽状流区域的混合层(指海洋表层温度,盐度和密度分布均匀的水层,通常约9~30米深)中溶解态黑碳浓度比周围其它海域及中深层海水更高。

海洋碳循环对人类非常重要,因为海洋吸收了大约一半人类活动排放到大气中的碳,我们呼吸的氧气至少有一半由海洋植物产生。该研究通过有效的方法测量溶解态黑碳,并从中探寻规律,在了解海洋和全球碳循环方面迈出了重要一步。

Figure. Spatial patterns of (a) salinity and (b) DBC concentration in the western SCS. The distributions were presented at five depths, i.e., surface (3 m), 25 m, 50 m,75 m, and 100 m.

 

Figure. The preliminary budget of DBC in the euphotic zone of the western SCS. The red arrows represent the source terms and the yellow arrows denote the removal terms. The Mekong River discharge represents the major source of DBC given the western SCS.

报道来源(英文):Sarah Witman. 2017, Plumbing the depths of the marine carbon cycle, EOS, 98, https://doi.org/10.1029/2017EO086993. Published on 21 November 2017.

论文链接:Ziming Fang, Weifeng Yang*, Min Chen, Haoyang Ma, 2017. Source and Fate of Dissolved Black Carbon in the Western South China Sea during the Southwest Monsoon Prevailing Season. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. DOI: 10.1002/2017JG004014.

全文:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JG004014/abstract.