讲座14GEOTRACES国际合作研究计划简介

1、GEOTRACES国际合作研究计划简介国际合作研究计划简介海洋化学进展海洋化学进展讲座讲座1414陈陈 敏敏厦门大学海洋与环境学院厦门大学海洋与环境学院l 获取特定痕量元素及同位素在全获取特定痕量元素及同位素在全球海洋的分布，包括其浓度、化球海洋的分布，包括其浓度、化学和物理形态，揭示它们在海洋学和物理形态，揭示它们在海洋中的来源、归宿及内部循环。中的来源、归宿及内部循环。l 了解影响海洋中痕量元素及同位了解影响海洋中痕量元素及同位素分布的物理素分布的物理 、化学、生物学过、化学、生物学过程，深入探索这些过程对海洋碳程，深入探索这些过程对海洋碳循环和全球变化的影响。循环和全球变化的影响。l 深

2、入了解影响古海洋学研究重要深入了解影响古海洋学研究重要指示物的海洋学过程。指示物的海洋学过程。 目标目标重要海洋学过程及相关痕量金属元素重要海洋学过程及相关痕量金属元素三个主题三个主题主题主题1: 海洋界面的过程与通量海洋界面的过程与通量主题主题 2: 内部循环内部循环主题主题 3: 过去环境变化的指示物（古海洋学）过去环境变化的指示物（古海洋学）l 大气沉降大气沉降l 大陆径流大陆径流l 沉积物沉积物水界面水界面l 海洋海洋地壳界面地壳界面主题主题1: 海洋界面的过程与通量海洋界面的过程与通量大气沉降大气沉降并非如想象的那样了解！并非如想象的那样了解！大气沉降大气沉降数据的重要性数据的重要性

3、l 发展、确定可定量大气沉降的化学示踪剂（发展、确定可定量大气沉降的化学示踪剂（Ti、Al、 232Th、Nd、Pb、Be同位素）同位素）l 确定大气沉降通量的时、空变化确定大气沉降通量的时、空变化l 确定大气沉降颗粒物中关键组分的溶解度确定大气沉降颗粒物中关键组分的溶解度l 定量主要与微量营养盐进入海洋的通量定量主要与微量营养盐进入海洋的通量l 研究进入海洋的痕量元素形态及其生物可利用性研究进入海洋的痕量元素形态及其生物可利用性大气沉降重点关注领域大气沉降重点关注领域大陆径流：大陆径流：SGDl 发展发展TEI示踪剂或多示踪方法，确定陆地进入海洋的示踪剂或多示踪方法，确定陆地进入海洋的地球化

4、学通量地球化学通量l 实测资料与遥感资料、模型的结合，评估径流输送实测资料与遥感资料、模型的结合，评估径流输送TEI从陆架从陆架开阔大洋的通量开阔大洋的通量陆地径流重点关注领域陆地径流重点关注领域沉积物沉积物水界面水界面l 评估全球评估全球TEIs的埋藏通量，区分陆源与生源贡献的埋藏通量，区分陆源与生源贡献l 确定确定TEI迁出通量空间变化及其与沉积物组成、沉积速率、生迁出通量空间变化及其与沉积物组成、沉积速率、生源颗粒沉降速率、底层水组成、氧化还原条件及其它环境因子源颗粒沉降速率、底层水组成、氧化还原条件及其它环境因子的关系的关系l 评估特定海域评估特定海域TEIs的沉积物来源（如氧最小值区

5、），揭示其调的沉积物来源（如氧最小值区），揭示其调控过程控过程l 评估近海沉积物和开阔大洋评估近海沉积物和开阔大洋TEIs的水平交换（边界来源与边界的水平交换（边界来源与边界清除）清除）l 确立可用于指示陆源沉积物溶解度的确立可用于指示陆源沉积物溶解度的TEIs示踪剂示踪剂海洋热液的输入海洋热液的输入海洋热液的输入海洋热液的输入l 热液流体及其携带热液流体及其携带TEIs通过平流与扩散的输入通量和通过平流与扩散的输入通量和机制机制l 影响热液流体影响热液流体TEIs提供与迁出的过程提供与迁出的过程l 颗粒物形成在热液颗粒物形成在热液TEIs于溶解态、胶体态和颗粒态分于溶解态、胶体态和颗粒态分配

6、中的作用配中的作用l 生物学过程对热液生物学过程对热液TEIs化学循环的影响化学循环的影响海洋热液输入重点关注领域海洋热液输入重点关注领域l 上层水体上层水体TEIs的吸收与迁出的吸收与迁出l 次表层水体次表层水体TEIs的吸收与再矿化的吸收与再矿化l 深海的再矿化深海的再矿化l 环流作用的影响环流作用的影响主题主题2: 内部循环内部循环上层水体上层水体TEIs的吸收与迁出的吸收与迁出l 确定确定TEIs形态对其在上层水体的吸收与迁出的影响形态对其在上层水体的吸收与迁出的影响l 确定海洋胶体丰度和组成对确定海洋胶体丰度和组成对TEIs吸收与迁出的影响吸收与迁出的影响l 确定陆源物质输送对确定陆

7、源物质输送对TEIs吸收与迁出的影响吸收与迁出的影响l 确定生态系结构对确定生态系结构对TEIs吸收与迁出的响应灵敏度吸收与迁出的响应灵敏度次表层次表层TEIs的吸收与再矿化的吸收与再矿化l 了解次表层水体了解次表层水体TEIs在溶解、胶体和颗粒（包括吸附和在溶解、胶体和颗粒（包括吸附和晶格结合）的分配，探索其与颗粒物组成的关系晶格结合）的分配，探索其与颗粒物组成的关系l 确定确定TEIs在次表层水再矿化的垂向尺度及其空间变化，在次表层水再矿化的垂向尺度及其空间变化，揭示其对颗粒物组成与通量变化的灵敏程度揭示其对颗粒物组成与通量变化的灵敏程度l 确定颗粒物聚集、解聚和沉降速率，揭示其对颗粒物浓

8、确定颗粒物聚集、解聚和沉降速率，揭示其对颗粒物浓度、通量、粒级分布、组成等变化的灵敏性度、通量、粒级分布、组成等变化的灵敏性深海底深海底TEIs的再矿化的再矿化l 确定感兴趣确定感兴趣TEIs在深海底再矿化的份额在深海底再矿化的份额l 揭示控制深海揭示控制深海TEIs再矿化的特征性过程再矿化的特征性过程l 描绘出描绘出TEIs深海再矿化份额的空间变化特征，揭示其深海再矿化份额的空间变化特征，揭示其与沉积物组成、沉积速率、生源颗粒沉降速率、底层与沉积物组成、沉积速率、生源颗粒沉降速率、底层水环境（如水环境（如pH、温度、温度、O2、CO32-、SiO32-等）、氧化等）、氧化还原条件及其它环境因

9、子的关系还原条件及其它环境因子的关系环流作用的影响环流作用的影响l 评估海盆间及区域海洋的评估海盆间及区域海洋的TEIs交换通量交换通量l 评估沿岸海域内部及沿岸海评估沿岸海域内部及沿岸海域与开阔大洋之间域与开阔大洋之间TEIs的交的交换通量，包括具有高生物生换通量，包括具有高生物生产力及次表层氧极小值特征产力及次表层氧极小值特征的海域的海域l TEIs有关的模型研究有关的模型研究l 了解控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程了解控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程l 了解控制海洋中感兴趣示踪剂分布的过程了解控制海洋中感兴趣示踪剂分布的过程l 发展基于沉积通量的发展基于沉积通量的古海洋学古海洋学示踪剂示

10、踪剂 主题主题3: 过去变化的指标过去变化的指标控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程l 确定现代海洋形成确定现代海洋形成TEIs与主要营养盐相互关系的海洋学与主要营养盐相互关系的海洋学过程过程, 如如 Cd-PO4、13C-PO4、Zn-Si、Ba-Alkl 了解了解TEIs分布及循环，提高预测古环流、古生产力的准分布及循环，提高预测古环流、古生产力的准确性确性l 确立全球海洋营养盐同位素确立全球海洋营养盐同位素分馏因子的分布分馏因子的分布，评估营养，评估营养盐吸收过程中导致的同位素分馏盐吸收过程中导致的同位素分馏l 了解不同水团特有的放射性同位素特征，揭示这些特征

11、了解不同水团特有的放射性同位素特征，揭示这些特征的形成（径流、大气沉降、热液、沉积物的形成（径流、大气沉降、热液、沉积物-水界面提供等）水界面提供等）现代海水中溶解态现代海水中溶解态Zn-Si关系关系控制海洋中控制海洋中“indirect”示踪剂分布的过程示踪剂分布的过程Fully assess the relationships between the environmental variables in the water column and the TEI record in biogenic and authigenic phases, both within the water c

12、olumn and in surface sediments. These relationships will later form the basis for detailed studies of the relevant processes, both in nature and in the laboratory.发展基于沉积通量的古海洋学示踪剂发展基于沉积通量的古海洋学示踪剂l 确定什么情况下，水体中确定什么情况下，水体中 230Th 的产生通量与其迁出至沉积的产生通量与其迁出至沉积物的通量相同；什么情况下会发生偏离？偏离程度有多少？物的通量相同；什么情况下会发生偏离？偏离程度有多少？ 以及产生偏离的因素是什么？以及产生偏离的因素是什么？INTERNET EXPLORERl 了解控制海洋中了解控制海洋中 231Pa 和和230Th 分布与通量的海洋学过程分布与通量的海洋学过程l 调查应用其他调查应用其他TEIs进行过去变化研究的可行性进行过去变化研究的可行性l 确定蛋白石的形成与保存速率，以及基于其它确定蛋白石的形成与保存速率，以及基于其它TEIs构建古构建古生产力的可行性，揭示古生产力与其他环境变化的关系生产力的可行性，揭示古生产力与其他环境变化的关系