上海科学家揭秘深渊沉积黑炭 此前或低估深海黑碳碳汇潜力

中新网上海2月16日电 (记者 许婧)记者16日从上海海洋大学获悉，在上海海洋大学海洋科学学院许云平研究员的指导下，该校博士研究生张曦揭秘了深渊沉积黑碳，在全球首次报道了深渊沉积黑碳的来源、分布和埋藏通量。

相关最新研究成果“The hadal zone is an important and heterogeneoussink of black carbon in the ocean”(深渊是海洋中一个重要且异质化的黑碳碳汇)在线刊登于《自然》杂志旗下新期刊《Communications Earth& Environment》(通讯-地球与环境)。

这也是课题组2021年在国际著名学术期刊——美国国家科学院院刊(PNAS)报告海沟汞污染研究后，在深渊科学领域取得的又一重要研究进展。

黑碳(blackcarbon)是生物质和化石燃料不完全燃烧的产物，直接影响到全球气候变化、碳循环、环境健康危害等诸多问题，是当前国内外气候和环境等研究领域共同关注的热点。尽管海洋很早就被认为是重要的黑碳碳汇，但关于深海黑碳的研究报道还比较少，对深渊沉积物的黑碳更是从未报道过。

研究团队利用学校深渊中心组织的海沟航次和国际合作者的共享航次，获得了阿塔卡马、克马德克、新不列颠、布干维尔、玛索和马里亚纳等六条海沟的沉积物样品。课题组分析了黑碳和总有机碳含量及其稳定和放射性碳同位素(δ13C和Δ14C)，获得了3个重要发现：

一是海沟沉积黑碳是来自陆地植被和化石燃料的贡献而不是海洋来源，该发现基本解决了近年来学术界关于大洋黑碳是陆地来源还是海洋自生来源的争论。

二是生物质和化石燃料对海沟黑碳的贡献比例与海沟距离陆地的距离、附近国家的植被分布以及社会经济活动水平有关。在靠近欠发达国家巴布亚新几内亚的新不列颠海沟和布干维尔海沟，植被燃烧的平均贡献超过50%；而在靠近发达国家澳大利亚和新西兰的克马德克海沟以及附近有明显采矿活动的阿塔卡马海沟，化石燃料燃烧的贡献可超过80%。

三是基于六条海沟估算得到全球深渊黑碳年埋藏量为1.0±0.5×106吨，该值是前人估算的深海黑碳埋藏量的两倍。这意味着，早期对深渊的忽视很可能大大低估了深海的黑碳碳汇潜力。

据悉，张曦为论文共同第一作者，许云平研究员和肖文杰博士(现为南方科技大学博士后)为论文共同第一和通讯作者。上海海洋大学方家松教授、罗敏副研究员、方引博士以及来自中国海洋大学、青岛海洋科学与技术国家实验室、南方科技大学、南丹麦大学、日本海洋科学技术中心、新西兰水和大气研究所等单位的合作者参与了该项工作。研究得到了国家自然科学基金、华东师范大学河口海岸学国家重点实验室开放基金、丹麦国家研究基金会、上海佘山国家野外科学观测站开放基金的资助。上海市科学技术委员会，欧盟科研基金和新西兰国家水与大气研究所提供了航次经费支持。

此前，《美国科学院院刊》(PNAS)在线刊登了许云平团队及其合作者关于深渊海沟汞埋藏的最新研究成果“汞在海洋最深处的大量积累及其对环境汞循环的意义”。该研究发现，深渊海沟的面积虽只占全球海洋1%左右，但自第二次工业革命以来埋藏了大量的汞，在整个海洋乃至全球汞循环中扮演着重要角色。分析发现，海沟的单位面积汞埋藏通量比全球深海均值高数十甚至数百倍；海洋表层的汞(主要是人为活动带来)能够快速沉降并保存在深渊海沟沉积物中；沉积物中汞含量自第二次工业革命以来呈现快速增加趋势，表明人类活动释放的汞污染已到达了世界最深海域。(完)