自然雜志旗下新期刊《通訊-地球與環境》線上刊登了張曦關于深淵黑碳的最新研究成果。 上海海洋大學供圖
中新網上海2月16日電 (記者 許婧)記者16日從上海海洋大學獲悉，在上海海洋大學海洋科學學院許雲平研究員的指導下，該校博士研究所學生張曦揭秘了深淵沉積黑碳，在全球首次報道了深淵沉積黑碳的來源、分布和埋藏通量。
相關最新研究成果“The hadal zone is an important and heterogeneoussink of black carbon in the ocean”(深淵是海洋中一個重要且異質化的黑碳碳彙)線上刊登于《自然》雜志旗下新期刊《Communications Earth& Environment》(通訊-地球與環境)。
這也是課題組2021年在國際著名學術期刊——美國國家科學院院刊(PNAS)報告海溝汞污染研究後，在深淵科學領域取得的又一重要研究進展。
黑碳(blackcarbon)是生物質和化石燃料不完全燃燒的産物，直接影響到全球氣候變化、碳循環、環境健康危害等諸多問題，是目前國内外氣候和環境等研究領域共同關注的熱點。盡管海洋很早就被認為是重要的黑碳碳彙，但關于深海黑碳的研究報道還比較少，對深淵沉積物的黑碳更是從未報道過。
張曦在做實驗。 上海海洋大學供圖
研究團隊利用學校深淵中心組織的海溝航次和國際合作者的共享航次，獲得了阿塔卡馬、克馬德克、新不列颠、布幹維爾、瑪索和馬裡亞納等六條海溝的沉積物樣品。課題組分析了黑碳和總有機碳含量及其穩定和放射性碳同位素(δ13C和Δ14C)，獲得了3個重要發現：
一是海溝沉積黑碳是來自陸地植被和化石燃料的貢獻而不是海洋來源，該發現基本解決了近年來學術界關于大洋黑碳是陸地來源還是海洋自生來源的争論。
二是生物質和化石燃料對海溝黑碳的貢獻比例與海溝距離陸地的距離、附近國家的植被分布以及社會經濟活動水準有關。在靠近欠發達國家巴巴新幾內亞的新不列颠海溝和布幹維爾海溝，植被燃燒的平均貢獻超過50%；而在靠近發達國家澳洲和紐西蘭的克馬德克海溝以及附近有明顯采礦活動的阿塔卡馬海溝，化石燃料燃燒的貢獻可超過80%。
三是基于六條海溝估算得到全球深淵黑碳年埋藏量為1.0±0.5×106噸，該值是前人估算的深海黑碳埋藏量的兩倍。這意味着，早期對深淵的忽視很可能大大低估了深海的黑碳碳彙潛力。
據悉，張曦為論文共同第一作者，許雲平研究員和肖文傑博士(現為南方科技大學博士後)為論文共同第一和通訊作者。上海海洋大學方家松教授、羅敏副研究員、方引博士以及來自中國海洋大學、青島海洋科學與技術國家實驗室、南方科技大學、南丹麥大學、日本海洋科學技術中心、紐西蘭水和大氣研究所等機關的合作者參與了該項工作。研究得到了國家自然科學基金、華東師範大學河口海岸學國家重點實驗室開放基金、丹麥國家研究基金會、上海佘山國家野外科學觀測站開放基金的資助。上海市科學技術委員會，歐盟科研基金和紐西蘭國家水與大氣研究所提供了航次經費支援。
此前，《美國科學院院刊》(PNAS)線上刊登了許雲平團隊及其合作者關于深淵海溝汞埋藏的最新研究成果“汞在海洋最深處的大量積累及其對環境汞循環的意義”。該研究發現，深淵海溝的面積雖隻占全球海洋1%左右，但自第二次工業革命以來埋藏了大量的汞，在整個海洋乃至全球汞循環中扮演着重要角色。分析發現，海溝的機關面積汞埋藏通量比全球深海均值高數十甚至數百倍；海洋表層的汞(主要是人為活動帶來)能夠快速沉降并儲存在深淵海溝沉積物中；沉積物中汞含量自第二次工業革命以來呈現快速增加趨勢，表明人類活動釋放的汞污染已到達了世界最深海域。(完)