我國學者破解渤海有機碳和黑碳的地球化學過程

　　海岸帶是連接陸地和大洋之間的關鍵過渡地帶，海岸帶有機碳循環是地球化學和海洋科學等學科領域關注的熱點問題。以往相關研究主要關注總有機碳的地球化學過程，對有機碳中占比高達10%-30%的高度穩定的純燃燒來源黑碳組分的地球化學過程認知不足。

圖1 渤海大氣沉降、河流水體、海峽水體和表層沉積物采樣站位圖

　　在中國科學院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金和中科院海岸帶環境過程與生態修復重點實驗室開放基金的支持下，中國科學院煙臺海岸帶研究所海岸環境地球化學過程與模擬課題組從2013年始，在渤海區域構建了一個基于12個大氣沉降站和40條河流定點的陸源污染物入海監測體系，同時結合研究所自主航次加強了渤海海水和沉積物的監測。

　　基于4個批次的大氣沉降和河水樣品、6個航次的海水樣品和1個航次的表層沉積物樣品，研究人員將樣品中的總有機碳分為顆粒態有機碳（POC）、顆粒態黑碳（PBC）、溶解態有機碳（DOC）和溶解態黑碳（DBC），在渤海區域開展其循環和收支研究。主要形成以下認識：（1）單一顆粒相或溶解相的碳組分在渤海具有相似的循環模式，但顆粒相和溶解相的循環模式存在明顯差異；（2）對顆粒相而言，大氣沉降和河流輸入主導外源輸入，埋藏至沉積物主導輸出，渤海海峽處的交換表現為從渤海向北黃海的凈輸出；（3）對溶解相而言，渤海海峽處的交換主導輸入和輸出，溶解相在渤海海峽處的交換處于動態平衡（見圖2）。尤其值得指出的是，春季頻發的沙塵天氣對渤海碳循環的影響顯著。以2015年3月至5月為例，兩次典型的沙塵事件（3月28日至31日、4月15日至16日）可貢獻春季渤海有機碳和黑碳總沉降量的接近50%。

　　相關研究成果發表在Global Biogeochemical Cycles上以亮點文章形式發表。

圖2 渤海POC、PBC、DOC、DBC收支框架圖