科學家揭示珠江有機碳來源及控制機制

日前，中科院地化所劉再華研究員帶領的喀斯特作用碳循環(huán)研究小組以珠江流域作為研究區(qū)，利用類脂生物標志物法，結(jié)合水生植物生長特征和傳統(tǒng)水化學特征，揭示了河流中有機碳的來源及其控制機制。相關成功發(fā)布于《應用地球化學》。

河流生態(tài)系統(tǒng)中，地表水體水生光合固定溶解無機碳（DIC）產(chǎn)生的內(nèi)源有機碳是巖石風化碳匯的重要組成部分，因其與流域沖刷輸入的外源有機碳混在一起，在傳統(tǒng)風化碳匯計算中常被當成外源有機碳而不予考慮，導致風化碳匯被低估。因此，河流中有機碳溯源研究是風化碳匯計算和調(diào)控的關鍵。傳統(tǒng)地球化學法存在指向性模糊、重疊的局限，而生物標志物法基于有機物形成過程中特定的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及在環(huán)境中的穩(wěn)定性，具備物質(zhì)指紋信息，能從分子水平上準確區(qū)分有機碳源。

劉再華團隊發(fā)現(xiàn)，珠江流域水體中內(nèi)源有機碳占總有機碳比例達到65%，表明水生植物光合作用導致的初級生產(chǎn)力比較強烈。內(nèi)源有機碳比例和水生生物量均與DIC濃度呈現(xiàn)出顯著正相關，表明DIC對水生植物光合作用具有施肥效應。

科研人員指出，研究結(jié)果表示河流中的內(nèi)源有機碳占有較大比例，是尋找遺失碳匯的一個潛在方向。地質(zhì)條件和水動力條件可通過影響DIC施肥效應和水生植物生長過程而引起內(nèi)、外源有機碳的變化。這些技術(shù)和發(fā)現(xiàn)為準確計算和調(diào)控河流生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提供了理論和技術(shù)支撐。