台灣海峽邊界清除作用的同位素示蹤

《台灣海峽邊界清除作用的同位素示蹤》是依託廈門大學，由楊偉鋒擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：台灣海峽邊界清除作用的同位素示蹤
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊偉鋒
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

邊界清除是開闊大洋與邊緣海物質交換的關鍵過程，直接影響顆粒活性元素的生物地球化學循環及部分放射性同位素指標的套用，亦是GEOTRACES計畫的核心內容之一。本項目以邊界清除通量及其調控機制為切入點，以不同時間尺度過程為突破口，選擇台灣海峽為研究區域，研究典型核素（210Po、210Pb、234Th）的大氣沉降、水體輸出及沉積埋藏通量，揭示典型核素邊界清除通量的時空分布格局，探明不同時間尺度上邊界清除的特徵，定量給出邊界清除作用對台灣海峽典型核素的貢獻，剖析邊界清除作用對放射性同位素指標估算邊緣海顆粒物組分輸出通量的影響。本研究可望在邊界清除通量與機制方面有所突破，為GEOTRACES計畫提供中國邊緣海邊界清除的信息，同時為部分放射性同位素海洋學指標在邊緣海的套用模式提供重要的修正參數。

結題摘要

邊界清除是影響陸架邊緣海顆粒活性放射性核素示蹤顆粒動力學的關鍵過程。課題圍繞台灣海峽邊界清除問題，從大氣、海水和沉積物方面開展了210Pb、210Po和234Th的收支特徵及邊界清除研究。發現台灣海峽西部大氣210Pb和210Po沉降與東亞季風存在密切關係，西南季風期間210Pb和210Po沉降通量較高，而東北季風期間其通量較低，且210Pb和210Po的大氣沉降通量存在較大的年際變化。首次建立了大氣131I停留時間模型，並由210Po-210Pb模型驗證，反映了日本福島核輻射排放的大氣核輻射主要污染兩周內其能到達的地區。基於海水210Pb、210Po和234Th的收支特徵，揭示了台灣海峽東部為210Pb和210Po的匯區，西南部為210Pb和210Po的源區和234Th的匯區，西北部為210Pb、210Po和234Th的匯區。南海水和西太平洋水是台灣海峽210Pb和210Po最主要來源，而母體238U的現場衰變產生是234Th的最主要來源。台灣海峽存在210Pb的邊界清除現象，其邊界清除通量為80.2±9.5 dpm m-2 d-1，與東海陸架相當，且台灣海峽向東海輸送的210Pb約為東海陸架邊界清除210Pb的10倍。沒有發現210Po和234Th的邊界清除。210Pb、210Po和234Th收支特徵及邊界清除之間的差異證實：210Pb、210Po和234Th記錄了台灣海峽不同時間尺度內的顆粒動力學信息。210Pb和210Po在顆粒物與海水間的固-液分配表明，210Pb和210Po的清除主要受有機質的調控，受無機組分影響很小。因此，210Pb/210Po不平衡法和234Th/238U不平衡法可分別用於示蹤台灣海峽年際尺度和季節尺度內顆粒態有機碳、氮等元素的沉積與水平輸送通量。