黑碳是生物质或化石燃料不完全燃烧产生的系列化合物,通常认为海洋中的黑碳源自陆地黑碳通过大气和径流输入。然而现有研究表明,海洋中黑碳的储量与性质(年龄、碳同位素信号)均与陆地输入信号之间存在明显差距,其中之一原因可能是高估了陆源黑碳的向海输送速率。本研究通过在厦门湾-台湾海峡界面处的高频时间序列观测,应用234Th示踪了黑碳在海湾与近海之间的交换。结果表明,234Th和颗粒态黑碳(PBC)的时间序列变化受控于潮汐变化,234Th在海湾-近海之间的交换速率与潮差之间存在显著的线性正相关关系,且潮差为零时海湾与近海之间基本无净交换,揭示了潮汐是颗粒物在厦门湾-台湾海峡之间交换的主要驱动过程。基于九龙江径流造成的净潮差,计算的厦门湾向台湾海峡输出的PBC占九龙江输入厦门湾PBC的15%-33%(平均为24±8%),即约四分之三的径流PBC在厦门湾沉积。该结果反映了通过径流量与河水中PBC浓度计算的径流PBC入海速率是明显被高估的,一定程度上调和了海洋中黑碳收支不平衡的矛盾。成果发表在Journal of Hydrology期刊上。论文链接地址 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133475

九龙江河口-近海PBC交换的潮汐泵模型
(Weifeng Yang*, Qinghua Zhang, Ziming Fang, Minfang Zheng, Mengya Chen. Tides pump particulate black carbon from the river-dominated bay to the sea. Journal of Hydrology, 2025, 660, 133475.)