南海神狐海域水合物發育區淺表層沉積物甲烷周轉定量模擬

作者：胡廷蒼,張艷平,胡鈺,羅敏,陳多福

摘要：在天然氣水合物發育區海底沉積物中甲烷厭氧氧化作用(AOM)是碳循環的重要組成部分。通過定量計算表層沉積物中甲烷遷移轉化通量,可以更準確評估甲烷來源碳對沉積物碳庫和海洋深部碳庫影響。本文利用反應―運移模型對采集于南海神狐水合物發育區兩個站位(SH-W19-PC、SH-W23-PC)采集的孔隙水SO42-、溶解無機碳(DIC)、Ca2+剖面進行擬合,同時對DIC碳同位素進行分析,確定近海底沉積物中的碳循環。研究顯示兩個站位孔隙水中SO42-和Ca2+濃度在剖面上隨深度呈線性減少,DIC濃度隨深度逐漸增加,其δ13CDIC值隨深度逐漸降低至約-25‰,表明兩個站位存在一定程度的AOM。模擬計算兩個站位沉積物孔隙水溶解甲烷向上的通量分別為25.9和18.4 mmol·m^-2 a^-1,AOM作用產生的DIC分別占其總DIC量的70.7%和60%。由沉積物向海水中釋放的DIC通量占DIC匯的約60%。因此,在天然氣水合物發育區向海底滲漏甲烷大部分以DIC的形式進入上覆海水,這些具有極負碳同位素值的甲烷來源的DIC可能對局部深海碳庫產生一定的影響。

發文機構：深淵科學與技術研究中心 同位素地球化學國家重點實驗室

關鍵詞：天然氣水合物發育區甲烷周轉反應―運移模型DIC源匯碳循環南海hydrate-bearing areamethane turnoverthe reaction-migration modelsource and sink of DICcarbon cycleSouth China Sea

分類號： P736.4[天文地球—海洋地質]P738[天文地球—海洋科學]