講座14GEOTRACES國際合作研究計劃簡介

1、GEOTRACES國際合作研究計劃簡介國際合作研究計劃簡介海洋化學(xué)進(jìn)展海洋化學(xué)進(jìn)展講座講座1414陳陳 敏敏廈門大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院廈門大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院l 獲取特定痕量元素及同位素在全獲取特定痕量元素及同位素在全球海洋的分布，包括其濃度、化球海洋的分布，包括其濃度、化學(xué)和物理形態(tài)，揭示它們在海洋學(xué)和物理形態(tài)，揭示它們在海洋中的來源、歸宿及內(nèi)部循環(huán)。中的來源、歸宿及內(nèi)部循環(huán)。l 了解影響海洋中痕量元素及同位了解影響海洋中痕量元素及同位素分布的物理素分布的物理 、化學(xué)、生物學(xué)過、化學(xué)、生物學(xué)過程，深入探索這些過程對海洋碳程，深入探索這些過程對海洋碳循環(huán)和全球變化的影響。循環(huán)和全球變化的影響。l 深

2、入了解影響古海洋學(xué)研究重要深入了解影響古海洋學(xué)研究重要指示物的海洋學(xué)過程。指示物的海洋學(xué)過程。 目標(biāo)目標(biāo)重要海洋學(xué)過程及相關(guān)痕量金屬元素重要海洋學(xué)過程及相關(guān)痕量金屬元素三個主題三個主題主題主題1: 海洋界面的過程與通量海洋界面的過程與通量主題主題 2: 內(nèi)部循環(huán)內(nèi)部循環(huán)主題主題 3: 過去環(huán)境變化的指示物（古海洋學(xué)）過去環(huán)境變化的指示物（古海洋學(xué)）l 大氣沉降大氣沉降l 大陸徑流大陸徑流l 沉積物沉積物水界面水界面l 海洋海洋地殼界面地殼界面主題主題1: 海洋界面的過程與通量海洋界面的過程與通量大氣沉降大氣沉降并非如想象的那樣了解！并非如想象的那樣了解！大氣沉降大氣沉降數(shù)據(jù)的重要性數(shù)據(jù)的重要性

3、l 發(fā)展、確定可定量大氣沉降的化學(xué)示蹤劑（發(fā)展、確定可定量大氣沉降的化學(xué)示蹤劑（Ti、Al、 232Th、Nd、Pb、Be同位素）同位素）l 確定大氣沉降通量的時、空變化確定大氣沉降通量的時、空變化l 確定大氣沉降顆粒物中關(guān)鍵組分的溶解度確定大氣沉降顆粒物中關(guān)鍵組分的溶解度l 定量主要與微量營養(yǎng)鹽進(jìn)入海洋的通量定量主要與微量營養(yǎng)鹽進(jìn)入海洋的通量l 研究進(jìn)入海洋的痕量元素形態(tài)及其生物可利用性研究進(jìn)入海洋的痕量元素形態(tài)及其生物可利用性大氣沉降重點關(guān)注領(lǐng)域大氣沉降重點關(guān)注領(lǐng)域大陸徑流：大陸徑流：SGDl 發(fā)展發(fā)展TEI示蹤劑或多示蹤方法，確定陸地進(jìn)入海洋的示蹤劑或多示蹤方法，確定陸地進(jìn)入海洋的地球化

4、學(xué)通量地球化學(xué)通量l 實測資料與遙感資料、模型的結(jié)合，評估徑流輸送實測資料與遙感資料、模型的結(jié)合，評估徑流輸送TEI從陸架從陸架開闊大洋的通量開闊大洋的通量陸地徑流重點關(guān)注領(lǐng)域陸地徑流重點關(guān)注領(lǐng)域沉積物沉積物水界面水界面l 評估全球評估全球TEIs的埋藏通量，區(qū)分陸源與生源貢獻(xiàn)的埋藏通量，區(qū)分陸源與生源貢獻(xiàn)l 確定確定TEI遷出通量空間變化及其與沉積物組成、沉積速率、生遷出通量空間變化及其與沉積物組成、沉積速率、生源顆粒沉降速率、底層水組成、氧化還原條件及其它環(huán)境因子源顆粒沉降速率、底層水組成、氧化還原條件及其它環(huán)境因子的關(guān)系的關(guān)系l 評估特定海域評估特定海域TEIs的沉積物來源（如氧最小值區(qū)

5、），揭示其調(diào)的沉積物來源（如氧最小值區(qū)），揭示其調(diào)控過程控過程l 評估近海沉積物和開闊大洋評估近海沉積物和開闊大洋TEIs的水平交換（邊界來源與邊界的水平交換（邊界來源與邊界清除）清除）l 確立可用于指示陸源沉積物溶解度的確立可用于指示陸源沉積物溶解度的TEIs示蹤劑示蹤劑海洋熱液的輸入海洋熱液的輸入海洋熱液的輸入海洋熱液的輸入l 熱液流體及其攜帶熱液流體及其攜帶TEIs通過平流與擴散的輸入通量和通過平流與擴散的輸入通量和機制機制l 影響熱液流體影響熱液流體TEIs提供與遷出的過程提供與遷出的過程l 顆粒物形成在熱液顆粒物形成在熱液TEIs于溶解態(tài)、膠體態(tài)和顆粒態(tài)分于溶解態(tài)、膠體態(tài)和顆粒態(tài)分配

6、中的作用配中的作用l 生物學(xué)過程對熱液生物學(xué)過程對熱液TEIs化學(xué)循環(huán)的影響化學(xué)循環(huán)的影響海洋熱液輸入重點關(guān)注領(lǐng)域海洋熱液輸入重點關(guān)注領(lǐng)域l 上層水體上層水體TEIs的吸收與遷出的吸收與遷出l 次表層水體次表層水體TEIs的吸收與再礦化的吸收與再礦化l 深海的再礦化深海的再礦化l 環(huán)流作用的影響環(huán)流作用的影響主題主題2: 內(nèi)部循環(huán)內(nèi)部循環(huán)上層水體上層水體TEIs的吸收與遷出的吸收與遷出l 確定確定TEIs形態(tài)對其在上層水體的吸收與遷出的影響形態(tài)對其在上層水體的吸收與遷出的影響l 確定海洋膠體豐度和組成對確定海洋膠體豐度和組成對TEIs吸收與遷出的影響吸收與遷出的影響l 確定陸源物質(zhì)輸送對確定陸

7、源物質(zhì)輸送對TEIs吸收與遷出的影響吸收與遷出的影響l 確定生態(tài)系結(jié)構(gòu)對確定生態(tài)系結(jié)構(gòu)對TEIs吸收與遷出的響應(yīng)靈敏度吸收與遷出的響應(yīng)靈敏度次表層次表層TEIs的吸收與再礦化的吸收與再礦化l 了解次表層水體了解次表層水體TEIs在溶解、膠體和顆粒（包括吸附和在溶解、膠體和顆粒（包括吸附和晶格結(jié)合）的分配，探索其與顆粒物組成的關(guān)系晶格結(jié)合）的分配，探索其與顆粒物組成的關(guān)系l 確定確定TEIs在次表層水再礦化的垂向尺度及其空間變化，在次表層水再礦化的垂向尺度及其空間變化，揭示其對顆粒物組成與通量變化的靈敏程度揭示其對顆粒物組成與通量變化的靈敏程度l 確定顆粒物聚集、解聚和沉降速率，揭示其對顆粒物濃

8、確定顆粒物聚集、解聚和沉降速率，揭示其對顆粒物濃度、通量、粒級分布、組成等變化的靈敏性度、通量、粒級分布、組成等變化的靈敏性深海底深海底TEIs的再礦化的再礦化l 確定感興趣確定感興趣TEIs在深海底再礦化的份額在深海底再礦化的份額l 揭示控制深海揭示控制深海TEIs再礦化的特征性過程再礦化的特征性過程l 描繪出描繪出TEIs深海再礦化份額的空間變化特征，揭示其深海再礦化份額的空間變化特征，揭示其與沉積物組成、沉積速率、生源顆粒沉降速率、底層與沉積物組成、沉積速率、生源顆粒沉降速率、底層水環(huán)境（如水環(huán)境（如pH、溫度、溫度、O2、CO32-、SiO32-等）、氧化等）、氧化還原條件及其它環(huán)境因

9、子的關(guān)系還原條件及其它環(huán)境因子的關(guān)系環(huán)流作用的影響環(huán)流作用的影響l 評估海盆間及區(qū)域海洋的評估海盆間及區(qū)域海洋的TEIs交換通量交換通量l 評估沿岸海域內(nèi)部及沿岸海評估沿岸海域內(nèi)部及沿岸海域與開闊大洋之間域與開闊大洋之間TEIs的交的交換通量，包括具有高生物生換通量，包括具有高生物生產(chǎn)力及次表層氧極小值特征產(chǎn)力及次表層氧極小值特征的海域的海域l TEIs有關(guān)的模型研究有關(guān)的模型研究l 了解控制海洋中感興趣示蹤劑含量的過程了解控制海洋中感興趣示蹤劑含量的過程l 了解控制海洋中感興趣示蹤劑分布的過程了解控制海洋中感興趣示蹤劑分布的過程l 發(fā)展基于沉積通量的發(fā)展基于沉積通量的古海洋學(xué)古海洋學(xué)示蹤劑示

10、蹤劑 主題主題3: 過去變化的指標(biāo)過去變化的指標(biāo)控制海洋中感興趣示蹤劑含量的過程控制海洋中感興趣示蹤劑含量的過程l 確定現(xiàn)代海洋形成確定現(xiàn)代海洋形成TEIs與主要營養(yǎng)鹽相互關(guān)系的海洋學(xué)與主要營養(yǎng)鹽相互關(guān)系的海洋學(xué)過程過程, 如如 Cd-PO4、13C-PO4、Zn-Si、Ba-Alkl 了解了解TEIs分布及循環(huán)，提高預(yù)測古環(huán)流、古生產(chǎn)力的準(zhǔn)分布及循環(huán)，提高預(yù)測古環(huán)流、古生產(chǎn)力的準(zhǔn)確性確性l 確立全球海洋營養(yǎng)鹽同位素確立全球海洋營養(yǎng)鹽同位素分餾因子的分布分餾因子的分布，評估營養(yǎng)，評估營養(yǎng)鹽吸收過程中導(dǎo)致的同位素分餾鹽吸收過程中導(dǎo)致的同位素分餾l 了解不同水團(tuán)特有的放射性同位素特征，揭示這些特征

11、了解不同水團(tuán)特有的放射性同位素特征，揭示這些特征的形成（徑流、大氣沉降、熱液、沉積物的形成（徑流、大氣沉降、熱液、沉積物-水界面提供等）水界面提供等）現(xiàn)代海水中溶解態(tài)現(xiàn)代海水中溶解態(tài)Zn-Si關(guān)系關(guān)系控制海洋中控制海洋中“indirect”示蹤劑分布的過程示蹤劑分布的過程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.發(fā)展基于沉積通量的古海洋學(xué)示蹤劑發(fā)展基于沉積通量的古海洋學(xué)示蹤劑l 確定什么情況下，水體中確定什么情況下，水體中 230Th 的產(chǎn)生通量與其遷出至沉積的產(chǎn)生通量與其遷出至沉積物的通量相同；什么情況下會發(fā)生偏離？偏離程度有多少？物的通量相同；什么情況下會發(fā)生偏離？偏離程度有多少？ 以及產(chǎn)生偏離的因素是什么？以及產(chǎn)生偏離的因素是什么？INTERNET EXPLORERl 了解控制海洋中了解控制海洋中 231Pa 和和230Th 分布與通量的海洋學(xué)過程分布與通量的海洋學(xué)過程l 調(diào)查應(yīng)用其他調(diào)查應(yīng)用其他TEIs進(jìn)行過去變化研究的可行性進(jìn)行過去變化研究的可行性l 確定蛋白石的形成與保存速率，以及基于其它確定蛋白石的形成與保存速率，以及基于其它TEIs構(gòu)建古構(gòu)建古生產(chǎn)力的可行性，揭示古生產(chǎn)力與其他環(huán)境變化的關(guān)系生產(chǎn)力的可行性，揭示古生產(chǎn)力與其他環(huán)境變化的關(guān)系