长江河口地下水-盐沼-河口连续体中海底地下水排放对溶解碳循环的多尺度调控机制

针对大型河口区碳循环机制认知不足的问题，研究人员通过镭同位素示踪技术，系统揭示了海底地下水排放(SGD)在长江河口连续体中的碳输运作用。研究发现SGD贡献了盐沼湿地1.5倍碳埋藏量及河口区65%碳源，创新性提出SGD驱动碳外排的新型海洋碳循环机制，为全球河口碳收支评估提供了新视角。

　　

在全球气候变化背景下，海岸带蓝碳生态系统作为重要的碳汇备受关注。盐沼湿地虽然仅占地球表面很小部分，但其单位面积的碳封存能力远超海洋，成为缓解气候变化的天然解决方案。然而，传统研究多聚焦于植被固碳和沉积物埋藏，对地下水-盐沼-河口连续体中的碳流动机制，特别是海底地下水排放(Submarine Groundwater Discharge, SGD)的贡献认识不足。这种认知缺口使得全球蓝碳生态系统的碳汇能力评估存在显著偏差。

针对这一科学问题，华东师范大学河口海岸学国家重点实验室的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》发表了创新性研究成果。该研究以世界最大河口之一的长江河口为研究对象，通过多尺度观测揭示了SGD在碳循环中的关键作用。研究人员采用镭同位素示踪技术量化不同尺度（潮沟、近岸和河口）的SGD通量，结合水化学参数监测，系统评估了SGD驱动的溶解碳（包括DIC和DOC）输运过程。

关键技术方法包括：1) 基于²²³Ra、²²⁴Ra、²²⁶Ra和²²⁸Ra同位素的SGD通量估算；2) 长江河口连续体（潮沟-盐沼-河口）的水化学参数时间序列观测；3) 不同空间尺度碳收支模型的构建与验证。

【Groundwater-surface water dynamics across the groundwater-saltmarsh-estuary continuum】章节显示，潮沟水位呈现不规则半日潮变化，盐度动态与典型盐沼潮沟不同，暗示强烈的地下水输入影响。镭同位素质量平衡计算表明，SGD在潮沟尺度贡献的溶解碳通量虽低于沉积物碳埋藏，但在整个盐沼湿地尺度跃升至碳埋藏的1.5倍。

【Conclusion】部分强调，SGD输送的碳占河口总碳源的65%，主导了连续体的碳收支格局。这一发现颠覆了传统认知，提出SGD驱动碳外排(carbon outwelling)是海岸带碳循环的新机制。研究不仅完善了对长江河口碳循环的理解，更为全球大型河口的地下水-盐沼-河口连续体研究提供了范式。

该研究的突破性在于：首次在大型河控河口系统中量化了SGD的多尺度碳输运效应，证实其从局地潮沟到区域河口的关键调控作用。这一成果对准确评估蓝碳生态系统的净碳汇功能、预测气候变化背景下海岸带碳循环响应具有重要科学价值，为全球河口碳模型构建提供了不可或缺的参数依据。