近日，上海海洋大学海洋生态与环境学院林田教授研究团队题为“Particulate and Dissolved Black Carbon in Coastal China Seas: Spatiotemporal Variations, Dynamics, and Potential Implications”的研究论文在国际环境科学领域顶级期刊Environmental Science& Technology（ES&T，Nature Index收录，影响因子7.864）上发表。该论文是团队青年教师方引博士继2015年、2018年在Global Biogeochemical Cycles（该期刊年刊文量仅100篇），2016年在Journal of Geophysical Research-Oceans和2018年在ES&T之后，对团队前期在我国近海黑碳的“源-汇”过程和通量及其动力学变化规律和机制等研究的进一步拓展和夯实，研究结果为深入认识区域乃至全球碳循环提供重要的数据支撑。
黑碳（BlackCarbon, BC）是生物质和化石燃料在不完全燃烧条件下产生的高度芳香碳质副产物，涉及到气候变化、碳循环、环境健康危害等诸多问题，是当前国内外气候和环境等研究领域共同关注的热点。溶解态黑碳（DBC）作为BC降解的中间产物，是海洋溶解态有机碳（DOC）碳库的重要组成部分，涉及全球海洋碳收支，但相关的信息非常有限。本研究基于2014年夏季和冬季在渤黄海大面采集的水体样品，通过对水体中颗粒态BC（PBC）和DBC进行系统分析，并结合团队和其他学者前期在环渤海河流和开放大洋针对DBC开展的相关研究工作，对渤黄海PBC和DBC的时空变化规律和动力学机制以及DBC在沿“河流-近海-大洋”统一体迁移过程中的行为变化进行了细致深入的探讨，获得的主要认识包括：（1）渤黄海PBC和DBC的时空变化主要受控于气候及其诱导的水动力条件（图1）；（2）DBC在沿“河流-近海-大洋”统一体迁移过程中，其芳香浓缩程度逐渐降低（图2），可能是由于其在迁移过程中逐渐增加的光化学降解所致；（3）基于我们对DBC定量分析方法的改进和优化，发现前人关于全球尺度DBC的界面通量和全球海洋DBC储库大小的估算结果明显偏低，本研究对其进行了修正，该结果有助于优化DBC的海洋碳循环研究模型（图3）。
图1 渤黄海颗粒态和溶解态BC的时空变化（Fang et al., 2020, ES&T）
图2 DBC芳香浓缩程度沿“河流-近海-大洋”统一体迁移的变化（Fang et al., 2020, ES&T）
图3 全球尺度DBC的界面通量和海洋DBC的储库（Fang et al., 2020, ES&T）
该研究得到国家自然科学基金（41703087）和同济大学“长江水环境”教育部重点实验室开放基金（YRWEF201802和YRWEF201902）等项目的联合资助。复旦大学陈颖军教授和上海海洋大学林田教授为该论文的共同通讯作者，中科院地球化学研究所黄国培工程师、中国海洋大学胡利民教授、中科院烟台海岸带研究所田崇国研究员、上海海洋大学林军副教授和谢婧倩博士均参与本论文的相关研究工作。
相关论文及链接：
[1] Yin Fang, Yingjun Chen*, Guopei Huang, Limin Hu, Chongguo Tian, Jingqian Xie, Jun Lin, Tian Lin*. Particulate and Dissolved Black Carbon in Coastal China Seas: Spatiotemporal Variations,Dynamics and Potential Implications. Environmental Science &Technology, 2020, (IF=7.864) https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c06386
[2] Yin Fang, Yingjun Chen*, Tian Lin*, Limin Hu,Chongguo Tian, Yongming Luo, Xin Yang, Jun Li, Gan Zhang. Spatiotemporal Trends of Elemental Carbon and Char/Soot Ratios in Five Sediment Cores from Eastern China Marginal Seas: Indicators of Anthropogenic Activities and Transport Patterns. Environmental Science & Technology, 2018, 52(17), 9704-9712. (IF=7.864) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.8b00033
[3] Yin Fang, Yingjun Chen*, Chongguo Tian*,Xiaoping Wang, Tian Lin*, Limin Hu, Jun Li, Gan Zhang, Yongming Luo. Cyclingand budgets of organic and black carbon in coastal Bohai Sea, China: impacts ofnatural and anthropogenic perturbations. Global Biogeochemical Cycles,2018, 32(6), 971-986. (IF=5.733) https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2017GB005863
[4] Yin Fang, Yingjun Chen*, Chongguo Tian*, TianLin, Limin Hu, Jun Li, Gan Zhang. Application of PMF receptor model merging with PAHs signatures for source apportionment of black carbon in thecontinental shelf surface sediments of the Bohai and Yellow Seas, China. Journal of Geophysical Research-Oceans, 2016, 121(2), 1346-1359. (IF=3.559) https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015JC011214
[5] Yin Fang, Yingjun Chen*, Chongguo Tian*, Tian Lin,Limin Hu, Guopei Huang, Jianhui Tang, Jun Li, Gan Zhang. Flux and budget of BC in the continental shelf seas adjacent to Chinese high BC emission sourceregions. Global Biogeochemical Cycles, 2015, 29(7), 957-972. (IF=5.733) https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014GB004985