近日，国际地学知名期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》以“Compositions and sources of sedimentary organic carbon on the tropical epicontinental sea”为题，发表了我院林宝治副研究员联合泰国、越南、柬埔寨、马来西亚、瑞士、德国以及国内多位合作者的研究成果，阐述南海南部泰国湾及邻近湄公河陆架表层沉积物有机碳的成分和来源。
颗粒有机碳——包括河流输入的陆地颗粒有机碳，与海洋自生有机碳——在海底的沉积，组成全球碳循环的重要部分。其中，陆地土壤和海洋生源有机碳的沉积，可以降低大气CO2的浓度；而陆地岩石有机碳的沉积，对大气CO2的净效应为零。然而，陆地来源的土壤和岩石有机碳在边缘海陆架（特别是赤道区域）的分布范围和归宿，目前仍很不清楚。
该项研究，利用泰国湾和湄公河口陆架海底及周边河流的表层沉积物，开展总有机碳含量、有机碳稳定性碳13和放射性碳14双同位素等分析，揭示泰国湾和邻近湄公河口陆架沉积有机碳以海源有机碳为主，平均占比为65±15%，而陆地来源的土壤和岩石有机碳占比分别为24±14%和10±5%。随离岸距离越远，海源有机碳、土壤有机碳和岩石有机碳含量均逐渐降低，这与陆源碎屑沉积速率和海水表层初级生产力的空间分布一致。
有机碳的来源、降解和老化以及矿物比表面积，共同控制着泰国湾和湄公河陆架的沉积有机碳成分。据估算，泰国湾和湄公河陆架接收的75% – 85%陆源有机碳发生降解，降解通量为12.0 g C m –2 yr –1，最终埋藏有机碳通量为12.5 g C m –2 yr –1。
对比全球不同纬度的其他边缘海，泰国湾和湄公河口陆架海区的有机碳降解通量与其他海区相当，但有机碳埋藏通量却比其他海区低得多。因此，在全球碳循环背景下，赤道区域泰国湾和湄公河口陆架半封闭海在海底有机碳埋藏方面的作用较弱，但可能是大气CO2的重要碳源。
图1 泰国湾和邻近湄公河陆架及周边河流的沉积物样品站位图（黄色和蓝绿色圆圈）。灰色圆圈代表文献上有发表相似有机碳数据的样品站位分布。箭头表示该海区的海流体系。
图2 泰国湾和湄公河陆架海源有机碳、土壤有机碳和岩石有机碳占比和含量的空间分布图。
该项工作是国内外多单位协作的成果，合作者包括我院林宝治副研究员（第一作者）、刘志飞教授（通讯作者）和硕士生冯铄，中国海洋大学赵美训教授和张海龙博士，泰国朱拉隆功大学Penjai Sompongchaiyakul教授、瑞士苏黎世联邦理工学院Thomas Blattmann博士、德国汉堡大学Martin Wiesner教授、越南河内矿业地质大学Khanh Phon Le教授、柬埔寨环境部Rithy Meas教授和马来西亚登嘉楼大学Edlic Sathiamurthy教授。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.gca.2023.04.030
撰稿：林宝治
编辑：高小丰