《南海深海溶解有機碳的C-14年齡分布及其碳循環意義》是依託中國海洋大學，由王旭晨擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：南海深海溶解有機碳的C-14年齡分布及其碳循環意義
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：王旭晨
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
海洋溶解有機碳(DOC)作為海洋中最大的可交換有機碳庫，對整個海洋以至全球碳循環都起著重要的作用, 同時作為微生物必不可少的食物, DOC也是維持提供海洋微生物鏈和“微生物碳泵”的能量來源。 該申請項目針對基金委2014年“南海深海過程演變”重大研究計畫指南中深海碳循環以及微生物的作用這一核心科學問題， 開展利用天然碳同位素（14C）研究南海深海DO14C的碳年齡結構和分布，同時結合對DOC濃度和穩定碳同位素（13C）的測定，從全新的角度認識和揭示南海深海DOC的來源，分布和循環時間尺度，定量了解大洋環流對南海深海碳循環的影響，同時，我們還將藉助不同的實驗方法和14C分析手段，探討微生物對不同年齡DOC的分解和轉化作用，力求定量的認識海洋中“微生物碳泵”的機制和效率。相信該研究對深入了解南海深海碳循環和微生物作用會起到推動作用。
結題摘要
海洋溶解有機碳(DOC)作為海洋中最大的可交換有機碳庫，對整個海洋以至全球碳循環都起著重要的作用, 同時作為微生物必不可少的食物, DOC也是維持提供海洋微生物鏈和“微生物碳泵”的能量來源。該項目“南海深海溶解有機碳的C-14年齡分布及其碳循環意義”經過三年的研究，順利完成了預期的研究目標和任務。通過對南海及其相連的西北太平洋溶解有機碳（DOC）和溶解無機碳（DIC）的濃度和碳同位素測定，了解了DOC和DIC的分布和循環特徵，及在深海碳循環中的意義。結果顯示，南海大於1000米的深水區垂直混合均勻，DOC和DIC的濃度分別為43±4 μM和2192±58 μmol/kg，其平均碳-14值分布為-519±19‰ 和-212±16‰，對應的14C平均年齡為5880±150年和1914±130年，DOC年齡遠遠大於DIC，說明DOC在南海深層的循環時間尺度遠大於DIC。南海表層DOC的濃度在70-90μM，北部陸架區明顯高于海盆區，表層DOC濃度在真光層快速降低，說明微生物對易分解（Labial）LDOC的利用主要在表層。相比於北太平洋深層水，南海深層DOC的平均濃度要高近10%，但DOC年齡與北太平洋深層DOC相似，偏高的DOC濃度可能與南海的半封閉海區特徵相關，雖然南海深部的垂直混合均勻，但水團與西北太平洋的交換速率比開闊大洋要慢，從而導致不易分解（Refractory）的RDOC在南海深層的富集。我們的結果也顯示黑潮（Kuroshio）水團對南海的影響主要體現在上層700米水深，導致DOC和DIC及其碳同位素的分布差異。在西北太平洋黑潮延伸體(Kuroshio Extension)海區，黑潮與親潮(Oyashio)兩個不同水團的混合過程是導致DOC和DIC以及其碳同位素特徵差異的主要因素。 通過對南海DOC的微生物降解實驗結果驗證了項目提出的“海洋微生物將優先利用新合成的具有年輕14C年齡的DOC，使剩餘DOC的年齡趨於老化”的假設，深海微生物同樣利用表層易降解的LDOC，表明了海洋微生物在DOC的分布和循環過程中起到至關重要的作用。我們的研究得到一些全新的數據，對深入認識南海DOC的循環具有很好實際意義。
