渤海湾西岸晚更新世以来的沉积环境演化及碳埋藏评价

摘要

对海岸带滨海湿地土壤或沉积物中碳通量的定量评估是国内外碳循环研究的热点,但目前对碳通量评估涉及地面以下的土壤或沉积物深度大多不超过1 m(最多3 m),少有对更深更长时间尺度(如千年尺度)的沉积物中碳通量进行评估研究。对2016年在渤海湾西岸老黄河三角洲沉积区获取的BHZK13钻孔(长32.68 m)开展AMS14C测年和光释光(OSL)测年、粒度、有孔虫、总碳(TC)和有机碳(OC)浓度、主量元素(含营养元素)和原位密度等参数进行分析测试。结果显示,渤海湾西岸老黄河三角洲沉积区自晚更新世晚期以来,沉积环境自下而上可划分出7个沉积单元,分别对应MIS5期的潮坪相(U1)、泛滥平原相(U2)、河道相(U3)、全新世的潮坪—浅海相(U4)、一期黄河三角洲(5500~3600 cal.aBP)(U5)、改造层(3600 cal.aBP~700 BC)(U6)、二期黄河三角洲(700 BC—11 AD)(U7)。沉积速率在U5前缘相中最大(1.99 cm/a),在U1沉积环境中最小(0.014 cm/a)。相应地,有机碳埋藏通量在U5前缘相最大(134.56 g/(m^(2)·a)),而最小值(0.16 g/(m^(2)·a))出现在U3环境中。沉积速率是有机碳埋藏通量的主控因素,TC和OC与各营养元素都呈极显著的相关性。虽然老黄河三角洲沉积物中有机碳含量较低,但由于沉积速率相对较快,使得老黄河三角洲沉积体也是较好的有机碳贮库。