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在亚马逊河中发现的黑碳 - 最近的森林燃烧

时间:2022-03-12 14:25:04 来源:

国际研究通过不完全燃烧树木产生的木炭和烟灰,由河流运往大西洋。

除了被摧毁的植被的抨击,亚马逊的森林火灾在亚马逊河及其支流上留下了印记。树木的不完全燃烧导致制造黑碳,以木炭和烟灰的形式进入亚马逊的水域的固体颗粒,并作为溶解的有机碳运输到大西洋。

这是一家国际研究人员首次量化并表征了在亚马逊河流中流动的黑碳。他们在自然通信中发表的调查结果表明,大多数被传送到海洋的黑碳是“年轻”,可能是最近森林火灾的结果。

“通过辐射测定[一种方法,该方法量化基于其已知衰减速率的材料中存在的碳-14或其他天然的放射性同位素,以确定材料年龄至大约60,000年前]和分子组成分析,我们得出结论我们在亚马逊河中发现的大多数黑碳是由树木的燃烧而产生的,“美国华盛大学教授Jeffrey E. Richey说,以及该研究的同志。

国际研究通过不完全燃烧树木产生的木炭和烟灰,由河流运往大西洋。

作为SãoPaulo核能大学的访问研究员(Cena-USP),在过去的五年中,Richey已经开展了一个由圣保罗研究基金会支持的项目 - 根据其圣保罗卓越椅的主持下的FAPESP (规格)计划,旨在阐明亚马逊河流域在全球碳循环中的作用。

2015年11月,在该地区的最干旱的季节之一,研究人员在该项目中致力于亚马逊的主渠道和四个支流中的黑碳样品 - Negro,Madeira,Trombetas和Tapajós。

选择这一时期用于执行该研究,因为水位低,亚马逊与其洪泛区之间的连接有限。“因此,我们只能在河流域中更准确地识别黑碳源的样品,”Richey说。

分子标记

使用分子标记测量样品中的碳-14水平和含量,例如通过黑碳中的芳族多环烃氧化释放的多元羧酸。

使用超高分辨率质谱法将标记的定量测量与样品的分子表征相结合。

分析结果表明,亚马逊溶解的黑碳通常是“年轻”,但随着海洋所进入海洋时期。

在帕拉州的奥尔西多斯(如邦)的地方收集的样本比在帕拉州的奥尔西多斯,较年轻,而那些更远的下游收集的人年龄较大。

“这表明黑炭可能年龄从河流到河流中的旱地,然后流到大海。此外,在这种材料的运输过程中,可以除去更多的反应性组分,“Richey说。

“由于流入海洋,最近的材料可以提交河里矿化过程。这可能导致其分子谱的变化,使其发出“较旧”信号。这些材料的储存和运输仍然有各种各样的方面,从旱地到河流,然后是我们需要更好地理解的海洋。“

在一个新项目中,也支持FAPESP,研究人员计划执行更多的测量,以便与2015年的数据进行比较,以了解森林火灾的频率是否存在“年轻”黑碳的生产。近年来增加。

“关于亚马逊最近燃烧的担忧在产生的碳方面特别严重。其中的一部分以二氧化碳形式进入大气,但是大部分以黑碳形式保留在土壤或水中,“Richey说。

最大的有机物来源

据研究人员介绍,亚马逊河占全球淡水排放到海洋的五分之一,是海运陆地有机物的最大来源,平均每年22至2700万公吨溶解的有机碳。 。出于这个原因,它是一个重要的系统,通过它来了解黑碳的循环和运输,是本质上最稳定的碳化合物。

全球碳循环的大型和难治性成分,颗粒形式的黑碳作为生物碳碳,通过从更快的大气 - 生物圈过程中除去碳,并将其存放在沉积储层中。知识本材料的起源,动态和命运对提升全球碳循环如何与气候变化相互作用的模型来说至关重要,Richey强调。

“我们对黑碳在区域和全球范围内的作用的理解是不充分的,这在很大程度上,由于在河流出口到海洋的出口过程中,溶解黑碳的加工,质量和命运的知识有限,”他说。

“例如,我们需要知道最近的森林火灾产生的黑炭碳,以到达亚马逊河。”

参考:“亚马逊河和海洋溶解的黑碳池之间标志着同位素变异性”的Alysha I. Coppola,Michael Seidel,Nicholas D.病房,Daniel Viviroli,Gabriela S. Nascimento,Negar Haghipour,Brandi N. Revels,Samuel Abiven, Matthew W. Jones,Jeffrey E. Richey,Timothy I. Eglinton,Thorsten Dittmar和Michael Wi Schmidt,2019年9月5日,Nature Communications.doi:
10.1038 / s41467-019-11543-9


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