岩溶泉补给地表溪流二氧化碳脱气作用研究
2021-11-01蓝高勇汪智军殷建军唐伟吴夏杨会
岩矿测试 2021年5期
关键词:碳酸钙
蓝高勇, 汪智军, 殷建军, 唐伟, 吴夏, 杨会
(中国地质科学院岩溶地质研究所, 自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 广西 桂林 541004)
碳循环不仅是自然生态系统中物质和能量迁移转化的重要过程之一,而且对调节全球气候环境变化具有重要作用[1]。陆地碳酸盐化学风化作用(即岩溶作用)能够吸收固定大气CO2,形成溶解无机碳(DIC, dissolved inorganic carbon),且DIC随后被输送到河流、湖泊和海洋中,并被这些水体中的水生光合生物吸收利用,最终转化成有机碳,埋藏于水体底部,因此碳酸盐风化作用被认为是一种重要的陆地碳汇[2]。国内外研究表明,全球碳酸盐风化作用吸收固定的CO2通量巨大,每年可达0.11~0.80Pg碳,约占陆地碳汇总量的7%~25%[2-5]。刘再华等[5-6]认为,陆地碳酸盐风化-水生光合生物碳泵耦合过程至少在短时间尺度上能够代表一种净碳汇。由于陆地上碳酸盐岩分布较广,且碳酸盐岩溶蚀作用较硅酸盐岩强烈[7],其固碳能力巨大,在全球碳收支平衡中起着重要作用。另外,岩溶作用具有动态变化的特点[8-9],能够敏感地响应气候变化和地表植被覆盖/土地利用变化[10-11],故通过在岩溶地区增加植被或改变土地利用方式,有潜力为未来人工增汇、实现碳中和作出巨大贡献。

溪流水化学指标和溶解无机碳碳同位素组成(δ13CDIC)变化可以表征水体碳元素迁移转化,为研究溪流CO2脱气作用提供了重要手段[14,20]。本文以广西桂林长流水表层岩溶泉补给的一条长约2.7km的地表溪流为例,利用水化学和同位素质谱测试技术,从泉口向下游,沿流程对溪水进行监测研究。……
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