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13C碳同位素分析揭示溫室氣體的來(lái)源變化

發(fā)表時(shí)間:2024-04-17瀏覽量:222

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01

 

簡(jiǎn)介

 

本文提供的Fleur de Passion遠航科考船獲得的CO2和CH4的同位素數據,可以幫助我們區分本底大氣中二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的微生物源、人為源和熱源,進(jìn)一步理解上層海洋生態(tài)系統過(guò)程。作為由日內瓦NPO組織太平洋基金會(huì )(NPO Fondation Pacifique)開(kāi)展的大型海洋測繪遠征活動(dòng)的一部分,該考察船于2019年4月至10月間從達喀爾(Dakar)(塞內加爾(Senegal))先后航行至佛得角(Carbo Verde)、亞速爾群島(the Azores)和法國(France)。

02

 

研究方法

這項研究中,由日內瓦大學(xué) César Ordó?ez,Daphne Donis 及其同事通過(guò)在桅桿上采集的樣氣,對CO2和CH4同位素的組成進(jìn)行了測量。而水生系統的源解析也需要測量溶解氣體的同位素組成, Picarro分析儀可集成氣體提取裝置或平衡裝置來(lái)對其進(jìn)行測量。上圖為氣泡型平衡器,一種溶解氣體分析裝置的示意圖。

03

 

實(shí)驗數據

圖1——科考船 Fleur de Passion 測量的

CO2和CH4濃度分布圖

 

圖1顯示,由4月從達喀爾(Dakar)開(kāi)始,至10月在法國(France)結束。在公海時(shí)濃度接近于本底值;靠近海岸及亞速爾群島(the Azores)時(shí)濃度顯著(zhù)提升。

 

圖2——沿科考船航行軌跡測量的

CO2和CH4的碳同位素組成

 

圖2顯示,數據點(diǎn)顯示為4小時(shí)平均值。結果表明,碳同位素變化特征顯著(zhù)。

 

圖3

 

圖3顯示:

(a) 科考船航行軌跡隨時(shí)間變化地圖。

(b) δ13C (CO2) 和δ13C (CH4) 呈負相關(guān)。

(c) CH4 的Keeling Plot沒(méi)有表現出明顯的同位素端元組分。

(d) CO2 的Keeling Plot顯示出5月、6月和9月具有明顯不同的來(lái)源特征。

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結論

遠航科考船 Fleur de Passion 上的 Picarro G2201-i 分析儀可以長(cháng)期在極端環(huán)境條件下穩定運行,該分析儀優(yōu)異的表現也使研究人員獲得迄今為止沿非洲海岸最全面的CO2和CH4同位素記錄。連續測量的數據結果展示了同位素組成的明顯變化,這可能與季節、地理和來(lái)源差異有關(guān)。

 

 

 - END - 

 

 
 

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