Radium tracing nutrient inputs through submarine groundwater discharge in the global ocean.
Radium tracing nutrient inputs through submarine groundwater discharge in the global ocean.
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DOI：
10.1038/s41598-018-20806-2
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发表时间：
2018-02-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Santos IR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cho HM;Kim G;Kwon EY;Moosdorf N;Garcia-Orellana J;Santos IR
河流和大气输入通常被认为是海洋中溶解无机氮（DIN）、磷（DIP）和硅（DSi）的主要陆地来源。然而，在不同的地方和区域尺度下，通过海底地下水排放（SGD）的养分通量往往超过河流输入。在这项研究中，我们结合全球地下水养分浓度汇编和SGD衍生的228Ra通量，通过总SGD（包括孔隙水通量）提供了全球海洋养分通量的第一个近似值。为了避免在计算sgd衍生的营养通量时高估，全球地下水中营养物质的端元值选择了含盐地下水样本（盐度bbb10），该样本在所有地区的值都相对较低。结果表明，sgd衍生的DIN、DIP和DSi的总通量分别约为全球海洋（印度洋-太平洋和大西洋）河流通量的1.4倍、1.6倍和0.7倍。虽然这些sgd衍生的养分通量中有很大一部分被认为在不同时间尺度上在沉积物-含水层系统内循环，但sgd衍生的养分通量应包括在全球海洋预算中，以便更好地了解陆-海界面的动态相互作用。
Riverine and atmospheric inputs are often considered as the main terrestrial sources of dissolved inorganic nitrogen (DIN), phosphorus (DIP), and silicon (DSi) in the ocean. However, the fluxes of nutrients via submarine groundwater discharge (SGD) often exceed riverine inputs in different local and regional scale settings. In this study, we provide a first approximation of global nutrient fluxes to the ocean via total SGD, including pore water fluxes, by combining a global compilation of nutrient concentrations in groundwater and the SGD-derived 228Ra fluxes. In order to avoid overestimations in calculating SGDderived nutrient fluxes, the endmember value of nutrients in global groundwater was chosen from saline groundwater samples (salinity >10) which showed relatively lower values over all regions. The results show that the total SGD-derived fluxes of DIN, DIP, and DSi could be approximately 1.4-, 1.6-, and 0.7-fold of the river fluxes to the global ocean (Indo-Pacific and Atlantic Oceans), respectively. Although significant portions of these SGD-derived nutrient fluxes are thought to be recycled within sediment-aquifer systems over various timescales, SGD-derived nutrient fluxes should be included in the global ocean budget in order to better understand dynamic interactions at the land-ocean interface.
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