河流主导型大陆边缘陆源有机碳埋藏的气候控制与人为扰动：从总碳到难降解组分的分异模式与驱动机制

本研究聚焦河流主导型大陆边缘陆源有机碳(OCterr)埋藏这一关键碳汇过程，通过高分辨率沉积记录揭示了气候控制期（1950年前）与人类影响期（1950年后）OCterr埋藏的分异规律。研究发现东亚季风驱动的动力过程抑制早期碳埋藏，而大坝建设导致细颗粒物减少使总OCterr埋藏下降20%，同时人类活动引入的难降解OCterr增加20%，首次定量揭示现代陆缘沉积碳汇功能的结构性转变，为全球碳循环模型提供关键约束。

　　

地球系统碳循环中，陆源有机碳(OC_terr)通过河流向海洋的输送与埋藏是连接陆地与海洋碳库的关键环节。作为最大的当代地质碳汇，河流主导型大陆边缘沉积了全球90%的海洋有机碳，但其埋藏效率受气候与人类活动的双重调控仍不明确。尤其进入人类世以来，大坝建设、化石燃料使用等扰动使得陆源碳的输送通量与化学组成发生根本改变，但缺乏高分辨率沉积记录揭示这种转变的定量特征与机制。更关键的是，传统研究多关注总OC_terr，而对难降解组分(refractory OC)这一可能长期封存的碳库认识不足，限制了对现代碳汇功能的准确评估。

针对这一科学难题，中国海洋大学等机构的研究团队选取长江-东海这一典型河流-陆架系统，通过分析180cm长的沉积岩芯（C0702），结合²¹⁰Pb/¹³⁷Cs年代学、X射线成像、矿物组成与地球化学分析，首次建立了过去200年高分辨率OC_terr埋藏记录。创新性采用化学氧化法分离难降解OC，结合端元混合模型定量解析其来源与通量变化。

主要技术方法

1. 沉积岩芯年代学：利用²¹⁰Pb/¹³⁷Cs定年建立1850-2009年时间序列
2. 地球化学分析：通过有机碳含量(TOC)、稳定同位素(δ¹³C)及生物标志物进行源解析
3. 化学氧化法：采用K₂Cr₂O₇-H₂SO₄体系选择性氧化分离难降解OC
4. 沉积动力学分析：结合X射线成像识别事件沉积层与再沉积过程

研究结果
Geochronology and geochemical characteristics
岩芯显示非稳态²¹⁰Pb剖面（R²<0.6），反映东亚冬季风增强的沉积扰动。1950年前δ¹³C值波动(-22.5‰至-21.5‰)指示陆源主导，后随人为输入趋正。

Modern deposition rates, patterns, and drivers of total OC_terr burial
气候控制期（前1950s）：尽管夏季风带来高降水与沉积通量（490 Mt/yr），但OC_terr负载量波动在91.6±23.6 g C m^-2 yr^-1，X射线显示冬季风增强的潮汐/台风事件导致再悬浮，抑制碳埋藏。人类影响期（后1950s）：大坝建设使长江输沙量锐减70%，总OC_terr埋藏通量下降20%。

Refractory OC_terr的埋藏演化
化学氧化揭示难降解OC占长江输出OC的60±11%。人类世以来化石源OC输入使难降解组分埋藏通量增加～20%，与总OC_terr趋势相反。

Conclusions
该研究首次揭示：1）气候控制期动力过程主导OC_terr埋藏分异，2）人类活动通过改变沉积物供给与组成，导致总OC_terr埋藏下降但难降解组分上升，3）这种结构性转变暗示现代陆缘碳汇功能正从"量控"转向"质控"模式。

讨论与意义
该发现改写了传统认知——人类活动不仅降低碳埋藏量，更通过改变OC_terr的化学属性重塑碳汇功能。难降解OC比例上升可能增强碳封存持久性，但需警惕其与矿物保护的解耦风险。研究为IPCC模型提供了关键参数：现代河流主导陆架的OC_terr埋藏效率需按反应性分级评估，这对预测碳中和背景下"蓝碳"潜力具有范式意义。