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淺海表層沉積物再懸浮對顆粒物沉降影響甄別研究獲進展

作者:宋檢 時間:2022-12-08 來源:互聯(lián)網(wǎng)

*近,中國科學院海洋研究所宋金明、袁華茂課題組通過沉積物捕捉器采集膠州灣沉降顆粒物,揭示了再懸浮顆粒物占總沉降顆粒物的比例并識別出影響再懸浮的環(huán)境因子,校準了顆粒態(tài)生源指標的沉降通量和甄別出再懸浮條件下生源要素的內(nèi)部循環(huán)機制,對闡明海洋生物地球化學過程對氣候和海洋生態(tài)環(huán)境的變化的響應具有重要的科學意義,研究成果分別發(fā)表在Chemosphere, Marine Pollution Bulletin, Journal of Marine Systems 等學術期刊。

 

膠州灣水動力環(huán)境較為紊亂,沉降顆粒物中表層沉積物再懸浮比例超過90%。受水動力影響,膠州灣可通過水平遷移選擇性地將化學組分已經(jīng)改變的細顆粒物質(zhì)再次注入水體,進一步改變顆粒物的化學組成。多種生源要素指標受再懸浮作用的影響,其顆粒物的濃度顯著高于沉積物,利用再懸浮比例進行有機質(zhì)沉降通量的校正之后,初次沉降通量比實測沉降通量小兩個數(shù)量級。在秋季、冬季低初級生產(chǎn)條件下產(chǎn)生的新鮮生源顆粒在海底的保存率較低,*大僅為28.3%,新形成的生源顆粒在*終形成沉積物之前,經(jīng)歷了5-12個甚至更高強度的再懸浮循環(huán)。有機質(zhì)礦化所釋放的磷大多以自生碳酸鹽氟磷灰石形式沉淀,表層沉積物的有效態(tài)磷所占份額比顆粒物低,即來源于表層沉積物的再懸浮顆粒物中磷的生物有效性會顯著降低。

 

沉降顆粒物是近岸環(huán)境中重要的痕量元素“匯”,一是有機質(zhì)-Fe的聚合體對水體痕量元素具有很強的清除能力,二是沉降的生源顆粒中痕量元素比主量元素更易被再礦化,強烈的再懸浮作用加速了顆粒物物質(zhì)的循環(huán),生源顆粒的降解對痕量元素的凈釋放和Fe/Mn氧化物結(jié)合相的清除作用明顯。對膠州灣表層沉積物再懸浮以及沉降顆粒物的系統(tǒng)研究,對詮釋強人為活動影響下淺海的生態(tài)環(huán)境變化機制以及資源環(huán)境的可持續(xù)利用意義重大。

 

該研究得到國家“973”課題、國家基金與山東省聯(lián)合基金以及青島海洋試點國家實驗室項目資助。劉瑾為**作者,宋金明為通訊作者。

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