海院科研动态(25)| 人类活动导致的珠江有机物碳氮比改变对近海碳源汇的影响研究取得新进展
由于陆源有机物的碳氮比高于海洋浮游植物的有机物的碳氮比6.7:1,传统观念认为河流向海洋输入的陆源有机物在近岸海域是一个碳源。近年来人类活动对陆地和海洋的碳循环产生了很大的影响,人类的活动导致河流有机物含量增加。由于人类输入的有机物相对于自然来源的有机物氮含量更高,这会使得河流有机物碳氮比降低,当低于6.7:1时,陆源机物会从近岸海域的碳源变成碳汇,从而对近岸海域的碳循环和碳通量产生很大的影响。
学院殷克东教授团队从珠江上游的自然保护区河段到靠近珠江口的富营养化河段进行了采样调查,发现有机碳由上游的不足90μM 增加到下游的大约200μM,有机氮则由上游的不足10μM增加到大约40μM,氮增加的幅度明显大于碳。河流有机物的碳氮比由上游的11.8:1下降到河口的5.0:1。珠江入海有机物碳通量的估算显示珠江每年向南海北部输入的有机碳约为8.0×1011 g/y。如果珠江输入有机物的碳氮比还是原始状态下的11.8:1,这些有机物会在近岸海域产生一个2.8×1011 g C/y的碳源。而在目前珠江有机物碳氮比为5.0:1的情况下,这些有机物会在近岸海域产生一个2.2×1011 g C/y的碳汇。人为的有机碳氮输入使得珠江输入的有机物在珠江口及附近陆架海域从碳源转化为碳汇,碳收支相差5.0×1011 g C/y。这个观点与传统观点“陆源有机物是近岸海域的碳源”截然相反,显示人为影响改变了近海碳循环的过程,对近海碳源汇预算具有的重要科学价值。

图:有机物碳氮比改变对近岸海域碳收支影响
该成果近期发表在国际知名学术刊物《Science of the Total Environment》上(Liu, Q., Liang, Y., Cai, W. J., Wang, K., Wang, J., & Yin, K. (2020). Changing riverine organic C: N ratios along the Pearl River: Implications for estuarine and coastal carbon cycles. Science of The Total Environment, 709, 136052.), 论文第一作者刘沁宇为新奥门31999新奥门319992013级海洋生物学博士生,通讯作者为学院殷克东教授。
上述研究成果得到了国家自然科学基金(91328203)和广东省-国家基金委联合基金重点项目(U1701247)的联合资助。