河流輸送到海洋的溶解無機碳和有機碳受自然和人為雙重因素的影響。了解溶解無機碳和有機碳的年齡、來源和轉化問題,有助于掌握全球碳收支和提高現在以及未來自然和人類對河流碳循環影響的估算精度。日前,中科院地化所劉再華團隊在珠江流域的溶解無機碳和顆粒有機碳來源的研究取得進展,相關成果發布于《應用地球化學》。
劉再華團隊選取珠江流域作為研究區,利用雙碳同位素方法,結合水生植物生長和傳統水化學特征,揭示了河流中溶解無機碳和顆粒有機碳的來源及其控制機制。他們發現,流經碳酸巖為主的珠江流域的溶解無機碳和顆粒有機碳的D14C均偏負; 溶解無機碳和顆粒有機碳的D14C具有明顯季節變化,雨季偏重,旱季偏輕;在空間變化上,從上游到下游呈偏重趨勢。這些特征主要反映出水生植物光合利用碳酸巖風化產生的老碳形成內源有機“老”碳的影響。
本研究利用雙碳同位素首次證實了在富含碳酸巖的亞熱帶大型河流系統中具有偏負的D14C特征值的有機碳主要來自河流初級生產力產生的內源有機碳。此外,在以碳酸巖為主的河流中“老”的溶解無機碳的輸送對于受此類河流影響的河流或近海岸碳的年齡的準確解譯方面具有重要的意義。同時也表明在評估巖石風化碳匯時需要同時考慮河流溶解無機碳和內源有機碳的濃度,否則將低估巖石風化碳匯對全球碳循環的影響。