Sediment oxygen uptake and hypoxia: a simple mass-balance model for estuaries and coastal oceans  

沉积物JD足球反波胆APP下载吸收与缺JD足球反波胆APP下载：河口及近岸海洋的简易质量平衡模型  

来源：GeoJD足球反波胆APP下载ysical Research Letters  

《地球物理研究快报》  

 

摘要内容  

 

摘要指出沿海缺JD足球反波胆APP下载现象因富营养化加剧和分层导致的底部JD足球反波胆APP下载气补给减少而恶化。研究以珠江口（PRE）为例，结合观测数据和模型分析，量化了生物地球化学（如沉积物耗JD足球反波胆APP下载）和物理驱动因素（如分层）对缺JD足球反波胆APP下载的影响。结果显示：珠江口沉积物消耗了水柱中60%以上的有机质，平均JD足球反波胆APP下载吸收速率为41.1±16.3 mmol m?? d??；底部边界层（BBL）越薄，沉积物对缺JD足球反波胆APP下载的贡献越显著。研究构建了一个通用质量平衡模型，可用于跨系统比较缺JD足球反波胆APP下载形成时间和条件。  

 

研究目的  

 

量化沿海缺JD足球反波胆APP下载的生物地球化学（沉积物耗JD足球反波胆APP下载）和物理驱动因素（如分层），开发一个简单模型以解释区域差异并预测缺JD足球反波胆APP下载发展趋势。  

 

研究思路  

 

数据观测：使用CTD测量水柱温度、盐度、密度、溶解JD足球反波胆APP下载（图1）；

 

通过沉积物岩芯实验和JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载测量JD足球反波胆APP下载渗透深度（OPD）和吸收率（SOU）（图2）。  

 

 

数据分析：结合水柱分层（N?值，图1c）和BBL厚度，分析SOU与缺JD足球反波胆APP下载的关系（图3）。  

 

模型构建：建立质量平衡模型，关联沉积物耗JD足球反波胆APP下载、水柱反应和分层时间。  

 

跨系统验证：将模型应用于墨西哥湾北部、长江口等区域验证普适性（图3a-b、图4c）。  

 

测量数据及研究意义  

 

（1）水柱数据（温度、盐度、密度、溶解JD足球反波胆APP下载，图1和表S1）：揭示分层对底部JD足球反波胆APP下载气补给的限制作用。  

 

 

（2）沉积物JD足球反波胆APP下载渗透深度（OPD）（图2a和S3）：反映沉积物中JD足球反波胆APP下载消耗速率，间接指示有机物矿化强度。  

 

（3）沉积物JD足球反波胆APP下载吸收率（SOU）（图2b和表S1）：直接量化沉积物对缺JD足球反波胆APP下载的贡献，支撑模型参数化。  

（4）BBL厚度（图1c和S1）：证明物理层厚度调节生物地球化学效应。  

 

 

 

结论  

 

（1）珠江口沉积物消耗了水柱中60%以上的有机质，是缺JD足球反波胆APP下载的主要驱动因素。  

（2）BBL厚度控制沉积物耗JD足球反波胆APP下载对缺JD足球反波胆APP下载的贡献，薄层区域缺JD足球反波胆APP下载敏感性更高。  

（3）质量平衡模型成功量化缺JD足球反波胆APP下载形成时间（图4b-c），并解释跨系统差异（如墨西哥湾缺JD足球反波胆APP下载时间更长）。  

（4）模型可推广至其他区域（如长江口、切萨皮克湾），为管理策略提供理论支持。  

 

JD足球反波胆APP下载电极测量数据的详细研究意义  

 

（1）直接量化沉积物JD足球反波胆APP下载动态：  

微剖面技术（0.5–1 mm分辨率）精确测定沉积物-水界面JD足球反波胆APP下载梯度（图2a），显示JD足球反波胆APP下载渗透深度仅2–7 mm（表S1），表明剧烈JD足球反波胆APP下载消耗。  

全岩芯培养实验测得SOU为16.5–70.5 mmol m?? d??（图2b），直接反映沉积物耗JD足球反波胆APP下载速率，为模型提供关键参数。  

（2）揭示有机物矿化过程：  

高SOU值与浅层OPD结合（图S4），表明沉积物中有机物快速分解，支持“沉积物主导缺JD足球反波胆APP下载”的结论。  

 

（3）支撑模型参数化：  

SOU数据与BBL厚度标准化（SOU/h）显示与底部JD足球反波胆APP下载浓度的强相关性（图3a-b），验证模型中“物理层厚度调节生物效应”的假设。  

（4）技术优势：  

JD足球反波胆APP下载电极的高空间分辨率避免了传统孔隙水提取的误差（图S3），数据更可靠。  

原位培养设计（保持自然沉积物-水界面）更真实反映耗JD足球反波胆APP下载过程，减少实验干扰。