通过放射性核素揭示了以河流为主的边缘海域中沉积颗粒的跨大陆架输送现象的季节性变化

《Marine Geology》：Seasonally varied cross-shelf transport of sedimentary particles in the river-dominated margin sea elucidated by radionuclides

　　

Jinlong Wang|Mark Baskaran|Sheng Zeng|Hui Wu|Silu Zhou|Jinzhou Du|Bing Deng

中国华东师范大学生态崇明研究院河口与海岸研究国家重点实验室，上海200241

摘要

河流沉积物中的有机碳和氮的命运（无论是被埋藏在海岸还是输送到深海）都具有重要意义，因为这些碳和氮的重新分布会影响到浮游植物的演化和气候变化。为了研究沉积物向东海（ECS）的输送过程，2011年至2013年间共进行了六次考察。收集并分析了162个表层沉积物样本，检测其中的⁷Be、¹³⁷Cs和过量²¹⁰Pb（²¹⁰Pb_ex），以研究以河流为主的边缘海域中沉积颗粒的跨架运输情况。这些核素的分布显示出明显的季节性变化，这与季节性的沉积物输送相吻合。根据⁷Be/²¹⁰Pb_ex和¹³⁷Cs/²¹⁰Pb_ex活性比值的变化，可以识别出四条输送路径（分别从北到南标记为I、II、III和IV）：路径I主要发生在春季和夏季，路径II仅发生在春季，路径III贯穿所有季节，而路径IV同样发生在春季和夏季。通过²¹⁰Pb的质量平衡计算，各路径的跨架输送颗粒通量分别为1.5×10⁶吨/年、5.0×10⁶吨/年、28×10⁶吨/年和0.32×10⁶吨/年，这些通量合计占2011年长江向东海输送沉积物总量的18%。颗粒氮和颗粒有机碳的跨架（从内海到外海）输送量分别估计为2.8×10¹¹克/年和2.5×10¹²克/年，这与长江每年输入的有机碳总量相当。对跨架输送过程的量化研究有助于了解沿海海洋中的颗粒物动态，以及边缘海域中营养物质和污染物的分布情况。