通过调查海洋“黑碳”的全球碳周期中的神秘面纱

新技术意外地发现河流和海洋中的黑碳很大。

在了解全球碳循环中，“黑碳” - 通过暴露于火灾或燃烧而改变的“黑碳” - 耐腐蚀碳分子 - 长期以来已经推定起源于土地，并通过河流和溪流向海洋工作。今天（2019年11月7日）在自然通信中出版的意外发现，长期假设和引入诱人的新神秘面临的挑战：如果海洋黑碳与河流中发现的黑碳显着不同，它来自哪里？

“海洋溶解黑碳的签名与河滨溶解的黑碳的签名具有截然不同，提高了一系列基本问题，”瑞森斯默理工学院助理教授和环境科学研究所助理教授Sasha Wagner表示，研究。“还有其他溶解黑色碳源吗？是否在河流中脱离，在沉积物中隔绝，或者在到达开阔的海洋之前改变了识别？是我们实际测量的东西是什么？“

在海洋中发现的火源性“黑碳”的化学特征与河流中发现的大大差异显着差异，长期被推定为海洋黑碳源。

通过呼吁海洋黑碳的起源，在自然界通信中公布的研究实际上是一种谜题，瓦格纳一直在探索。RadioCarbon约会显示溶解的黑色碳在深海中达到20,000岁，而计算估计河流可能会在大约500年内取代整个海洋溶解的黑碳。如果这么多溶解的黑碳一直向下移动到海洋，显然是千年，为什么研究人员不寻找更多？

在探索这些问题时，瓦格纳开发了一种分析黑碳的新技术。使用分子代理之间的比率跟踪了黑碳来源。但是，鉴于该比率随着阳光暴露而容易地改变，当在水生环境中使用时，该方法是不可靠的。瓦格纳的新方法包括碳同位素 - 含有不同数量的中子的碳变异 - 辨别出不同的溶解黑色碳源。通过对磷酸代理分子进行稳定的碳同位素分析，可以在其从土壤移动到海洋时跟踪陆地碳源。

在新出版的研究中，WAGNER使用该技术来提出广泛的问题，比较来自大西洋和太平洋的样本，其中大型河流包括亚马逊，密西西比，刚果和两个北极河流。

结果表明，海洋溶解的黑碳含有显着高比例的碳-13（具有一个额外中子的碳-12的同位素），而不是全球河流中发现的溶解黑碳。

“价值观真的不同，而我们仍然在使用这种方法的早期日期，那结果告诉我们海洋中的黑碳没有来自河流，”瓦格纳说。“河滨溶解的黑碳没有到达海洋，这提高了很多令人兴奋的替代品，我们应该探索。”

“使用同位素比来辨别来自海洋中发现的湖泊和溪流的黑碳的单独起源已经扰乱了科学界的一些长期信念。” Sct Breneman表示，院长科学院院长。“Sasha Wagner对此令人信服的问题的创新方法是renselaer教师如何通过询问难题并挑战现状来推动科学边疆的伟大榜样。

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参考：“海洋溶解黑碳的同位素组成揭示了非河流来源”，Sasha Wagner，Jay Brandes，Robert Gm Spencer，Kun Ma，Sarah Z. Rosengard，Jose Mauro S. Moura和Aron Stubbins，2019年11月7日，自然传播.DOI ：
10.1038 / s41467-019-13111-7

“海洋溶解黑碳的同位素组成显示非河流源”的国家科学基金会（化学海洋学＃1756812，＃1635618;北极计划办公室＃1500169）。瓦格纳在佐治亚大学（Skidaway海洋学学院）的Jay Brandes和Kun Ma的研究中加入了Chines，Robert G.M.佛罗里达州立大学的Spencer，萨拉·罗斯·罗塞纳，英国哥伦比亚大学，Jose Mauro S.Moura在巴西联邦西部巴西联邦大学，东北大学的Aron Qubbins。