意昂3博士研究生張曦全球首次揭秘深淵沉積黑碳

2022年2月10日，自然雜誌旗下新期刊《Communications Earth & Environment》(通訊-地球與環境)在線刊登了海洋科學學院博士研究生張曦關於深淵黑碳的最新研究成果“The hadal zone is an important and heterogeneoussink of black carbon in the ocean”（深淵是海洋中一個重要且異質化的黑碳碳匯）。張曦在海洋科學學院許雲平研究員指導下🐰🧏🏿‍♀️，在全球首次報道了深淵沉積黑碳的來源、分布和埋藏通量🚴🏿‍♂️。這是課題組2021年在美國國家科學院院刊（PNAS）報告海溝汞汙染研究後♢，在深淵科學領域取得的又一重要研究進展👩‍👦‍👦。

黑碳（blackcarbon）是生物質和化石燃料不完全燃燒的產物，直接影響到全球氣候變化、碳循環、環境健康危害等諸多問題🧔🏼‍♂️，是當前國內外氣候和環境等研究領域共同關註的熱點（圖1）🫃🏽。盡管海洋很早就被認為是重要的黑碳碳匯😹，但關於深海黑碳的研究報道還比較少，對深淵沉積物的黑碳更是從未報道過🧑🏻‍🎤。研究團隊利用學校深淵中心組織的海溝航次和國際合作者的共享航次🚵🏻💔，獲得了阿塔卡馬、克馬德克、新不列顛🤶、布幹維爾🆕、瑪索和馬裏亞納等六條海溝的沉積物樣品（圖1）。課題組分析了黑碳和總有機碳含量及其穩定和放射性碳同位素（δ13C和Δ14C）👼🏽，獲得了3個重要發現🦵🏿。（1）海溝沉積黑碳是來自陸地植被和化石燃料的貢獻而不是海洋來源，該發現基本解決了近年來學術界關於大洋黑碳是陸地來源還是海洋自生來源的爭論🧑🏽‍✈️。（2）生物質和化石燃料對海溝黑碳的貢獻比例與海溝距離陸地的距離、附近國家的植被分布以及社會經濟活動水平有關。在靠近欠發達國家巴布亞新幾內亞的新不列顛海溝和布幹維爾海溝，植被燃燒的平均貢獻超過50%；而在靠近發達國家澳大利亞和新西蘭的克馬德克海溝以及附近有明顯采礦活動的阿塔卡馬海溝，化石燃料燃燒的貢獻可超過80%（圖2）⬇️。（3）基於六條海溝估算得到全球深淵黑碳年埋藏量為1.0±0.5×106噸，該值是前人估算的深海黑碳埋藏量的兩倍👮‍♂️🚭。這意味著，早期對深淵的忽視很可能大大低估了深海的黑碳碳匯潛力。

張曦為論文共同第一作者👨‍🌾，許雲平研究員和肖文傑博士（現為南方科技大學博士後）為論文共同第一和通訊作者。學校方家松教授、羅敏副研究員、方引博士以及來自中國海洋大學、青島海洋科學與技術國家實驗室💆🏼‍♀️、南方科技大學🪻、南丹麥大學🚵🏽‍♂️、日本海洋科學技術中心、新西蘭水和大氣研究所等單位的合作者參與了該項工作。研究得到了國家自然科學基金、華東師範大學河口海岸學國家重點實驗室開放基金🕵🏿‍♂️⏭、丹麥國家研究基金會👨‍🍳、上海佘山國家野外科學觀測站開放基金的資助。上海市科學技術委員會🐽，歐盟科研基金和新西蘭國家水與大氣研究所提供了航次經費支持🧗🏼‍♀️🚡。 

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s43247-022-00351-7

論文研究的六條海溝及采樣站位圖

化石碳和生物質燃燒對六條海溝表層沉積黑碳的貢獻百分比

（撰稿😜：許雲平)