在国家自然科学基金等项目的资助下，海化重点实验室赵美训教授团队与瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH Zürich）Timothy I. Eglinton教授合作在国际地学顶尖期刊《Geophysical Research Letters》（2023 JCR IF=5.200）上发表了题为“Apparent Aging and Rejuvenation of Terrestrial Organic Carbon Along the River‐Estuary‐Coastal Ocean Continuum”的研究成果，利用单体分子碳-14技术揭示了我国河流输送的陆源有机碳在河口-近海连续体的迁移转化过程及其影响因素。
河流输送的陆源有机碳在河口-近海连续体发生的迁移转化过程对其在近海的命运和对全球碳循环具有重要影响。我国具有典型的受大河输入影响的陆架边缘海系统，即黄河-渤/黄海（YR-BS/YS），长江-东海（CJ-ECS）和珠江-南海北部（PR-SCS），是研究陆源有机碳从河流到河口-近海连续体迁移转化过程的理想区域。本研究通过对三个典型边缘海系统中河流悬浮颗粒物和表层沉积物（位于沉积物传输路径）进行总有机碳（TOC）和单体分子（来自陆地高等植被的长链脂肪酸，LCFAs）的碳同位素组成（δ13C和Δ14C）进行分析（图1），并结合矿物比表面积，系统研究了陆源有机碳在河流-河口-近海连续体的演化趋势和影响因素。研究发现，河流悬浮颗粒物和表层沉积物的TOC和LCFAs的14C特征均表明中国边缘海是千年尺度陈化陆源有机碳的重要碳汇。陆源有机碳的Δ14C值和载荷量（比表面积归一化的含量）和在河口区均显著降低，表明在河口相对较短的输运距离内，随着年轻陆源有机碳的降解，陆源有机碳发生了显著的老化现象（即Δ14C值降低）。三条边缘海系统的陆源有机碳呈现出不同的演化趋势，黄河输送的陆源有机碳在渤/黄海呈现逐渐老化趋势，而长江、珠江输送的陆源有机碳在河口输运后发生了明显的“变年轻”现象（即Δ14C值增加），后者可能由于其它来源的新鲜陆源有机碳的输入造成（例如小河流、风尘输入等）。该研究结果表明，来源和迁移转化过程均可以影响边缘海沉积物中陆源有机碳的年龄特征，进而影响陆源有机碳在流域内逗留时间和在近海输运时间的评估，凸显了河流陆源有机碳在河口-近海连续体的迁移转化过程的复杂性。
图1. 中国三个典型边缘海系统中河流悬浮颗粒物（菱形）和表层沉积物（圆形）的总有机碳（TOC）
和单体分子（长链脂肪酸，LCFAs）的双碳同位素（δ13C和Δ14C）特征。阴影部分代表河口区域。
于蒙副教授为第一作者，赵美训教授和Eglinton教授为共同通讯作者，该研究工作得到国家自然科学基金重点项目（42230412）、面上项目（42376043）和中央高校基本科研专项资金（202341011和202312007）等资助。
文章链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023GL107855
参考文献：Yu, M., Eglinton, T.I., Hou, P., Haghipour, N., Zhang, H., Wang, Z. and Zhao, M. (2024) Apparent Aging and Rejuvenation of Terrestrial Organic Carbon Along the River‐Estuary‐Coastal Ocean Continuum. Geophysical Research Letters51, e2023GL107855.
