廣州地化所在中國邊緣海碳埋藏研究中取得新進展

　　海洋是重要碳匯，在當今全球變化的背景下，海洋碳匯演變機制及未來發展趨勢受到越來越多的重視。海洋沉積物中有機碳的埋藏是海洋碳循環的重要組成部分，海洋對大氣CO2吸收的重要性僅次于陸地硅酸鹽的風化過程。而占全球海洋面積僅8%的邊緣海，其年埋藏有機碳卻占全球的80%。因此，需要客觀評估邊緣海在整個海洋碳收支中的作用。由于海洋中不同來源有機質的埋藏，對碳匯的貢獻意義不同，因此需要詳細解析沉積有機碳的來源和組成。

　　以往對中國邊緣海碳埋藏的研究主要集中于大江/河河口及東部陸架地區，而對受到較強的洋流、沿岸上升流和小河流輸入等因素影響的非三角洲大陸架區域研究較少。近期，中國科學院廣州地球化學研究所博士生廖偉森和導師胡建芳以臺灣海峽及北部灣為研究對象，對沉積物開展了系統的有機地球化學研究，探討了不同水動力等因素影響下邊緣海有機碳來源、埋藏及源匯作用：

　　(1) 臺灣海峽是一個典型的非三角洲大陸架區域，受到較強的洋流、沿岸上升流和小河流輸入等因素的影響。為了更好地了解這些因素如何影響臺灣海峽有機碳(OC)的埋藏，課題組通過對臺灣海峽表層沉積物的系統采樣，研究了沉積有機質總有機碳（TOC）及其穩定碳同位素（δ13Corg）、總氮（TN）和特征分子標志化合物——甘油二烷基甘油四醚（GDGTs）的空間分布。結果表明：TOC和TN含量在近岸沉積物中較高，向臺灣海峽中部逐漸減少，其分布受水動力條件和沿岸上升流控制。計算出的OC堆積速率 (AROC) 為1.9  -47.2 g C/m2/yr，與中國邊緣海的其他區域相似。基于三端元模型計算的各類來源OC的貢獻結果顯示：海洋OC主要埋藏在上升流區域，陸地植被和土壤來源的OC主要埋藏在河口區 。由于陸地植被和海洋來源的易降解OC是臺灣海峽埋藏OC的主要組成部分，臺灣海峽在全球碳循環中是大氣CO2的匯。

　　(2) 北部灣是南海北部的一個半封閉海灣，有著眾多亞熱帶小河流的輸入。通過對北部灣及相關河流表層沉積物的系統采樣，研究了北部灣亞熱帶河口沉積OC的來源及其空間分布。TOC及δ13Corg，TN及δ15N和GDGTs的空間分布顯示：陸源OC含量從茅尾海向欽州灣外灣、從河流到河口呈下降趨勢；BIT（支鏈/類異戊二烯GDGTs）指數也從茅尾海向欽州灣、從河流向河口灣逐漸減小，指示土壤OC主要通過河流輸送到北部灣；陸源OC主要分布在海岸及其鄰近區域。茅尾海沿岸相對較高的GDGT-0/Crenarchaeol比值和較高的δ15N值都表明受人類活動影響，北部灣海域接受了大量的氮元素輸入，可造成海水短暫缺氧。研究結果表明，在人類活動增加的背景下，需要采用多指標/方法對河口地區沉積OC進行詳細的源解析，以客觀評估邊緣海在整個海洋C收支中的作用。

　　上述成果得到國家重點研發項目（No.2016YFA0601204）、國家自然科學基金面上項目（No. 41576053）和有機地球化學國家重點實驗室自主創新課題(SKLOGA201603B) 的資助，相關成果分別發表在國際刊物Journal of Geophysical Research：Oceans 和Marine Chemistry上。