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13C碳同位素分析揭示溫室氣體的來源變化

發表時間:2024-04-17瀏覽量:642

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簡介

 

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,進一步理解上層海洋生態系統過程。作為由日內瓦NPO組織太平洋基金會(NPO Fondation Pacifique)開展的大型海洋測繪遠征活動的一部分,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)。

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研究方法

這項研究中,由日內瓦大學 César Ordó?ez,Daphne Donis 及其同事通過在桅桿上采集的樣氣,對CO2和CH4同位素的組成進行了測量。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對其進行測量。上圖為氣泡型平衡器,一種溶解氣體分析裝置的示意圖。

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實驗數據

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)開始,至10月在法國(France)結束。在公海時濃度接近于本底值;靠近海岸及亞速爾群島(the Azores)時濃度顯著提升。

 

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,數據點顯示為4小時平均值。結果表明,碳同位素變化特征顯著。

 

圖3

 

圖3顯示:

(a) 科考船航行軌跡隨時間變化地圖。

(b) δ13C (CO2) 和δ13C (CH4) 呈負相關。

(c) CH4 的Keeling Plot沒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 分析儀可以長期在極端環境條件下穩定運行,該分析儀優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、地理和來源差異有關。

 

 

 - END - 

 

 
 

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