基于单体分子化合物碳-14技术的边缘海有机碳转化、迁移与埋藏过程研究
批准号:
42076037
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
包锐
依托单位:
学科分类:
海洋化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
包锐
中文摘要
边缘海有机质的横向搬运作用是海洋有机碳循环过程中的重要环节。然而,目前缺乏关键技术手段研究横向搬运作用对有机碳转化、迁移与埋藏过程的影响,限制了海洋有机碳循环理论的进一步发展。本项目利用先进的单体分子化合物碳-14测定分析技术,分别对黄河口、山东半岛沿岸以及南黄海沉积中心区表层沉积物中微生物来源的磷脂脂肪酸、陆源的木质素以及海源的长链烯酮三种生物标志物开展研究。通过系统测定不同粒度下沉积物中这三种生物标志物的天然放射性碳-14年龄,分析研究横向搬运作用对有机碳转化、迁移与埋藏过程的控制机理。本项目旨在:1)揭示悬浮搬运作用对微生物参与的有机碳转化过程的控制机制;2)估算陆源有机质沿边缘海经典传输路径的横向搬运时间;3)验证横向搬运作用对海源有机碳埋藏异质性的影响。本项目将对厘定边缘海有机碳埋藏以及应用海洋有机地球化学指标有重要的指示意义。
英文摘要
Lateral transport process of sedimentary organic carbon constitutes a key component of oceanic carbon cycle. However, it still remains limited about cutting-edge technologies and comprehensive studies focusing on influence of the lateral transport in transformation, distribution, and burial of organic carbon, hindering the further theoretical development about marine organic carbon cycle in marginal seas. By virtue of the state-of-the-art compound specific radiocarbon analysis, this project will examine the microbe-derived, terrestrial, and marine biomarkers retrieved from surface sediments collected from the Yellow River Mouth, Shandong Peninsula mud belt, and the depocenter of Southern Yellow Sea, respectively. The study will analyze the radiocarbon ages of bacterial phospholipid-linked fatty acids, lignin, and alkenones in the differentiated grain size fractions of surface sediments, in order to decipher the functional roles of lateral transport process in transformation, distribution, and burial of organic carbon in the marginal seas. The objectives of project are to 1) reveal the mechanic controls of hydrodynamics on microbial transformation of organic carbon, 2) constrain the lateral transport time of terrestrial organic carbon along a classic transport pathway, 3) examine the heterogeneity of marine organic carbon spatially accumulating in the depocenter. This project would exert a boarder and deeper significance in burial of organic carbon and application of organic geochemical proxy in marginal seas.
海洋碳汇是地球系统科学中的关键议题和前沿领域。据估算,全球每年约80%有机碳埋藏在边缘海,边缘海作为有机碳埋藏的重要区域,展现出强的沉积碳汇能力。边缘海较强的水动力过程对其沉积碳的埋藏,转化产生重要影响,因此,建立起水动力过程与沉积物有机碳转化之间的联系至关重要,有助于评估边缘海汇功能,是深入探究海洋有机碳源-汇循环过程机制的重要着力点。项目聚焦边缘海横向输运过程中有机碳的转化、转移与埋藏过程。取得了5个方面的代表性成果:1)水动力扰动导致的沉积物悬浮或横向搬运是造成有机碳再分配和微生物群落重组的外在物理驱动因素;2)促进了沉积物有机碳向水体中的转移,可能作为惰性溶解有机碳的重要来源;3)改变活性铁与有机碳的相互作用,进而可能影响活性铁所保存有机碳组成变化;4)驱动的陆源有机碳的氧气暴露时间延长,这可能导致陆源有机盐的降解和沉积物侧移过程中二氧化碳排放的减少;5)导致生物标志物在最终沉积前发生长距离搬运,是造成基于生物标志物重建海表温度偏差的重要原因。相关研究成果已发表于多个地球科学领域的顶尖或核心期刊,共计24篇。在项目执行期内,共培养硕博研究生10人,出站博士后2人。其中,一名博士成功获得国家自然科学基金青年(博士)基金;两名博士获得国家公派留学名额,并在学校资助下,前往德国奥尔登堡大学及瑞士联邦理工进行联合培养。十名硕博生顺利毕业,取得了硕博学位。
战略研究类:“双碳”目标背景下海洋碳循环研究的机遇与挑战
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批准号:42242601
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项目类别:专项项目
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资助金额:24.00万元
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批准年份:2022
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负责人:包锐
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依托单位:
海底地震驱动下海沟深渊有机碳的输入、转化与封存
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:269万元
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批准年份:2020
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负责人:包锐
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依托单位:
海底地震驱动下海沟深渊有机碳的输入、转化与封存
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批准号:92058207
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:269.0万元
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批准年份:2020
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负责人:包锐
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依托单位:
国内基金
海外基金