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青藏高原冰川与湖泊生态系统古溶解有机质的来源与生物可利用性
Source and biolability of ancient dissolved organic matter in glacier and lake ecosystems on the Tibetan Plateau
发布日期:2014-10-11      浏览次数:2062

青藏高原是世界上最大,最高的高原,除了丰富的湖泊外,还拥有除格陵兰岛和南极洲以外最大规模的冰盖。Robert Spencer博士等人首次对青藏高原上冰川、冰源河流及高山湖泊的溶解有机质(DOM)开展了分子、同位素特征及其生物可利用性研究,来评估冰川中溶解有机质的来源及其对下游生态系统的碳补偿潜力。

上图:该项目在青藏高原的研究站点

通过研究发现,西藏冰川和冰源河流的溶解有机碳(DOC)浓度较低,为17.7-27.9 μM, 但却拥有较老的放射性碳年龄749-2350,同时发现西藏冰川DOM的光学特征、稳定碳同位素比值(d13C-DOC)和分子组成(傅里叶变换离子回旋共振质谱)与全球其他区域的冰川系统数据是一致的。西藏冰川DOM的地球化学特征及较老的DOC年龄显示,其中一部分碳很有可能是来源于化石燃料燃烧释放到大气中的有机物的沉降。由于冰川径流输入大气直接沉降,或由于现场有机质的老化(即放射性碳库效应),西藏高山湖泊的DOC年龄也较老(525-675年)。研究还发现,冰川和冰融河水中溶解有机碳具有很高的生物可利用性,活泼DOC所占的比例高达46-69%,将为下游生态系统提供重要的碳源。

这项研究表明,工业化以来化石燃料的燃烧排放,已经影响到像青藏高原这样通常认为的“洁净“环境,并在高原冰川中形成一个”古老“但活泼的有机碳储库,将会影响到高原湖泊、河流的生物地球化学过程及生态系统功能,随着全球变化引起的高原冰川消退,这种影响将更为显著。此外,还可以推断,这种人为源有机质的大气沉降已经是一个全球性的普遍现象,这种沉降对全球表生各种生态系统都会有重要的影响。

该项研究工作的作者Robert Spencer博士(原在Woods Hole Research Center,现在Florida State University)受MEL青年访问学者基金资助,于20118月访问厦门大学并与郭卫东教授开展合作,该研究成果于201410月发表于期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上(IF=4.25):Robert G.M. Spencer*, Weidong Guo, Peter A. Raymond, Thorsten Dittmar, Eran Hood, Jason Fellman and Aron Stubbins. Source and biolability of ancient dissolved organic matter in glacier and lake ecosystems on the Tibetan Plateau. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2014, 142: 64-74.  

论文链接: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703714005018