渤、黄海颗粒有机碳空间分布及交换通量的季节性变化

祝嵘祺, 王丽莎, 巴旗, 涂德耀, 吴晓, 王厚杰, 毕乃双. 渤、黄海颗粒有机碳空间分布及交换通量的季节性变化[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(7): 10-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.081
引用本文: 祝嵘祺, 王丽莎, 巴旗, 涂德耀, 吴晓, 王厚杰, 毕乃双. 渤、黄海颗粒有机碳空间分布及交换通量的季节性变化[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(7): 10-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.081
ZHU Rongqi, WANG Lisha, BA Qi, TU Deyao, WU Xiao, WANG Houjie, BI Naishuang. Seasonal variations and exchange fluxes of particulate organic carbon in the Bohai Sea and Yellow Sea[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(7): 10-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.081
Citation: ZHU Rongqi, WANG Lisha, BA Qi, TU Deyao, WU Xiao, WANG Houjie, BI Naishuang. Seasonal variations and exchange fluxes of particulate organic carbon in the Bohai Sea and Yellow Sea[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(7): 10-22. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.081

渤、黄海颗粒有机碳空间分布及交换通量的季节性变化

  • 基金项目: 国家自然科学基金面上项目“调水调沙影响下黄河口冲淤格局转变的动力机制研究”(42076175)
详细信息
    作者简介: 祝嵘祺(1996—),女,在读硕士,主要从事海洋地质方面的研究工作. E-mail:zhurongqi@stu.ouc.edu.cn
    通讯作者: 毕乃双(1981—),男,博士,教授,主要从事近海沉积动力学方面的研究工作. E-mail:binaishuang@ouc.edu.cn
  • 中图分类号: P736

Seasonal variations and exchange fluxes of particulate organic carbon in the Bohai Sea and Yellow Sea

More Information
  • 海洋是地球上最大的碳库,对大气中的CO2起着调控作用,在减缓全球变暖过程中起着重要作用。渤、黄海是典型的封闭-半封闭型陆架海,深入探讨渤、黄海颗粒有机碳(POC)变化特征和输运通量,对区域碳循环和海洋碳通量研究具有重要意义。通过2010年春秋两季、2016年夏季和2012年冬季渤、黄海的大面积实测数据,结合MODIS卫星遥感影像反演的叶绿素a(Chl-a),探讨了渤、黄海POC空间分布、影响因素、碳库及交换通量的季节性差异。结果表明:春季POC浓度最高,平均浓度0.34 mg/L;夏季次之,平均浓度0.30 mg/L;秋季平均浓度0.27 mg/L;冬季最低,平均浓度0.17 mg/L。不同季节POC空间分布基本一致,整体呈现“近岸高、离岸低,表层低、底层高”的特点,高值区主要位于黄河三角洲、山东半岛东侧和苏北浅滩-长江口北附近水域,低值区主要集中在南黄海中部深水区。不同季节影响POC分布的因素不同,春、秋两季受径流输入、沉积物再悬浮和浮游植物共同影响,夏季主要受控于浮游植物初级生产,沉积物再悬浮是影响冬季POC分布的主要原因。渤、黄海POC碳库呈明显的季节性变化,春季碳库最高,渤海与黄海分别为1.32×106 t和6.71×106 t;冬季碳库最低,渤海与黄海分别为7.21×105 t和3.39×106 t。约有6.55×105 t/a POC通过渤海海峡由渤海进入黄海,POC输运主要集中在夏季。

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  • 图 1  渤、黄海夏冬两季环流模式图[8]

    Figure 1. 

    图 2  渤、黄海调查区域和站位

    Figure 2. 

    图 3  不同海区POC浓度均值季节变化

    Figure 3. 

    图 4  渤、黄海POC浓度平面分布

    Figure 4. 

    图 5  不同季节POC浓度与SPM浓度的相关性分析

    Figure 5. 

    图 6  基于控制因素的POC分区

    Figure 6. 

    图 7  不同季节POC%分布

    Figure 7. 

    图 8  渤、黄海Chl-a浓度平面分布

    Figure 8. 

    图 9  不同季节渤海海峡POC交换通量

    Figure 9. 

    图 10  不同季节交换通量占渤海、黄海碳库比例

    Figure 10. 

    表 1  航次信息统计表

    Table 1.  The voyage information

    起止日期航次类型站位数水样采集数POC测量
    样品数
    2010-04-21—2010-05-04 春季航次 98 432 329
    2010-09-08—2010-09-21 秋季航次 88 371 300
    2012-11-02—2012-11-19 冬季航次 108 323 330
    2016-06-29—2016-07-19 夏季航次 99 557 186
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    表 2  调查海域POC统计表

    Table 2.  Concentrations of POC in the study area

    mg/L
    表层中层底层
    范围均值±SD范围均值±SD范围均值±SD
    春季0.13~1.940.35±0.230.13~3.770.49±0.470.03~8.200.55±0.99
    夏季0.12~1.320.39±0.210.15~1.270.37±0.180.16~1.100.37±0.16
    秋季0.10~1.030.32±0.190.12~0.710.28±0.120.15~2.440.40±0.37
    冬季0.04~2.420.24±0.300.04~2.540.28±0.350.07~2.470.37±0.41
    注:表中SD代表标准偏差。
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    表 3  渤、黄海POC碳库估算

    Table 3.  Estimation of total POC pools in the Bohai Sea and Yellow Sea

    渤海黄海
    调查区
    面积/104 km2
    调查区POC
    总量/105 t
    渤海POC
    总量/105 t
    与春季碳库
    比值/%
    调查区面积/
    104 km2
    调查区POC
    总量/106 t
    黄海POC
    总量/106 t
    与春季碳库
    比值/%
    春季 2.43 4.17 13.2 100 17.68 3.12 6.71 100
    夏季 2.99 3.83 9.90 75 19.41 3.07 6.01 89.57
    秋季 2.43 2.47 7.86 59.55 17.68 2.59 5.57 83.01
    冬季 2.99 2.79 7.21 54.62 19.41 1.73 3.39 50.52
    注:渤海海域面积7.73×104 km2,黄海海域面积38×104 km2
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出版历程
收稿日期:  2021-04-08
录用日期:  2022-05-18
刊出日期:  2022-07-28

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