长江口边缘海沉积物铁同位素示踪：源贡献对铁循环的调控机制

《Marine Chemistry》：Source contributions to iron cycling in marginal sea: Evidence from Iron isotope compositions of Changjiang estuary sediments

本文首次系统报道长江口边缘海沉积物铁同位素组成（δ56Fe），揭示源输入是控制铁同位素分馏的主因，而沉积环境与迁移过程影响有限。研究表明铁同位素可作为边缘海铁循环的自然/人为活动双重影响的示踪剂（PCA验证），为全球边缘海生态系统铁循环研究提供新视角。

　　

研究亮点

长江口沉积物的铁同位素组成及其潜在控制因素

尽管3100–1和DH5岩芯样品的δ⁵⁶Fe值总体相近（分别为0.05?±?0.03‰和0.07?±?0.05‰），但两者铁同位素变化趋势迥异：3100–1岩芯的δ⁵⁶Fe值随深度增加呈非线性波动（图2h），而DH5岩芯的δ⁵⁶Fe值在2001年至2018年间持续下降（图2p）。结合两岩芯不同地理位置（近河口vs.远岸）及主成分分析（PCA）结果，我们发现源物质输入是控制铁同位素组成的关键因素，而有机碳含量、化学风化、粒度或氧化还原条件等参数与δ⁵⁶Fe无显著相关性。值得注意的是，DH5岩芯的铁同位素变化还反映了长江流域人类活动（如大坝建设）对铁输入的影响。

结论

本研究首次系统揭示了我国边缘海长江口周边沉积物的铁同位素特征，明确源物质输入是主导铁同位素变化的核心因素，沉积环境与迁移过程的影响较弱。这一结论表明铁同位素有望成为追踪海洋系统铁输入的有效“指纹”，为理解自然与人为活动双重影响下的边缘海铁循环提供了关键同位素证据，也为全球边缘海生态系统的深入研究开辟了新视角。