长江口及邻近海域沉积物间隙水中溶解有机碳的循环过程及控制机制

（国家自然科学基金面上项目，2021.01-2024.12，42076034，主持人：姚鹏）

        大河影响下的陆架边缘海是河流输入和海洋自生有机碳的主要沉积汇，在全球碳循环中发挥着重要作用。沉积物间隙水中溶解有机碳（DOC）是沉积有机碳早期成岩过程的中间产物，其在河口与边缘海强的动力条件下会向外释放，对水体溶解碳库产生重要的贡献。间隙水中DOC来源多样、组成复杂、活性不一且受多种因素影响，但目前对其循环过程和控制机制的了解很少，制约了对边缘海碳循环的深入认识。本项目以长江口及邻近海域为研究对象，应用最近发展起来的超高分辨质谱获得沉积物间隙水中DOC的分子组成，结合同位素组成（δ13C和Δ14C）和其他间隙水溶质分析，阐明沉积物间隙水中DOC的来源、组成、年龄和活性的时空变化规律及不同类型DOC的产生、消耗和转化过程，从分子和同位素水平上揭示长江口及邻近海域沉积物间隙水中DOC的循环过程和控制机制，进而更深入地了解该区域沉积有机碳的再矿化作用，丰富和深化对边缘海碳源汇的认识。

研究目标

通过本项目的研究，获得长江口及邻近海域不同沉积环境下沉积物间隙水中溶解有机碳的含量和同位素丰度、DOM分子组成和荧光特征以及溶解态生物标志物的分布特点，阐明沉积物中溶解有机碳的来源、组成、年龄和活性的时空变化规律及不同类型溶解有机碳的产生、消耗和转化过程，剖析沉积物中溶解有机碳循环的影响因素，从分子和同位素水平上揭示长江口及邻近海域沉积物中溶解有机碳的循环过程和控制机制，进而更深入地了解长江口及邻近海域沉积有机碳的再矿化作用，丰富和深化对边缘海碳源汇的认识。

研究内容

（1）长江口及邻近海域沉积物中溶解有机碳的组成特点和时空变化规律

（2）长江口及邻近海域沉积物中溶解有机碳的产生、消耗和迁移转化过程

（3）长江口及邻近海域沉积物中溶解有机碳循环的控制机制及对边缘海碳源汇的影响

关键科学问题

（1）长江口及邻近海域沉积物间隙水中溶解有机碳的迁移转化过程及其控制机制；

（2）长江口及邻近海域沉积物间隙水中溶解有机碳循环过程对区域有机碳埋藏和水体碳循环的影响。