最新研究：深海海溝底部不成比例地堆積著大量的碳

深海海溝是地球上被探索得最少的地方之一，因為那里漆黑一片、壓力極高，人們很難進入其中收集樣本。那里蘊藏著豐富多樣的生命，但現(xiàn)在來自陸地和地表的物質一直延伸到最深的深海海溝的底部，其中包括人造的、難以分解的有機物質、塑料和污染物，甚至沉積物中汞的含量也驚人地高。

南丹麥大學超深淵研究中心 (HADAL)的研究人員對深海海溝進行了多次探險。他們開發(fā)并應用了復雜的水下機器人，并在研究中證明，陡峭的深海海溝中積累了各種物質，包括最終沉在海溝底部的有機碳。該研究發(fā)表于《地球物理研究雜志:生物地球科學》、《通信地球與環(huán)境》和《地球化學-地球物理-地球系統(tǒng)》。

中國生物多樣性保護與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會、綠會）長期以來致力于生物多樣性保護和綠色發(fā)展，為中國和全球環(huán)境治理貢獻智慧和力量。綠會海洋工作組現(xiàn)將該文整理編譯如下，供讀者朋友參考和了解。

圖源：百度百科

碳在深海海溝中積聚在最近的研究中顯示，難以分解的有機碳，包括所謂的黑碳，在海溝底部大量積累。

黑碳由含碳物質如化石燃料、木材等不完全燃燒和氧化過程中形成的顆粒組成，當然燃燒過程也會導致二氧化碳的釋放。因此，黑碳的出現(xiàn)是化石燃燒程度的一個指標。黑碳顆粒本身也可能導致氣候變暖，因為它們會被風帶到冰蓋覆蓋的極地地區(qū)，并在那里停留，增加熱量吸收，從而導致冰雪融化。

“現(xiàn)在我們看到大量的黑碳最終沉入了深海海溝的底部，”研究人員說。

來自超過六公里海底深度的樣本更具體地說，研究小組計算出，每年大約有50萬到150萬噸黑碳儲存在超深淵深海中，那是位于六公里以上深度的海床部分。該計算基于從各種深海海溝中提取的沉積物樣本，這些海溝深度超過6公里，因此屬于超深淵領域的一部分。（超深淵帶占海床面積的1%。）

除了大量的黑碳，其他難以分解的碳也沉積在深海海溝。研究人員指出，雖然超深淵區(qū)只占海床的很小一部分，但這里儲存的碳比一般深海中的碳要多得多。因此，盡管深海海溝的微生物周轉率相對較高，但深淵帶和深海海溝是被忽視的碳儲存庫。研究人員無法確定深海海溝中沉積的碳含量來自何處，這項研究工作仍在進行中。

大海就像一個垃圾填埋場黑碳可能是新西蘭、澳大利亞和智利等附近國家燃燒化石燃料的結果，它們被隨風吹入大海。

這一假設與以下事實相吻合:靠近工業(yè)化國家的海溝中黑碳含量最高，而靠近工業(yè)化程度較低的國家(如巴布亞新幾內(nèi)亞)的海溝中黑碳含量較低。然而，風向、洋流、森林火災等因素可能會混淆這種關系。

研究人員指出，深海海溝是有機物質的沉積區(qū)。頻繁的地震促進了這一過程，這是深淵系統(tǒng)的特征。地震將大量物質帶到海溝的最深處，并將其埋在無氧沉積物中。在這里，這些物質會積累數(shù)百年甚至數(shù)千年。

因此，可能有人會問，深海海溝是否適合碳儲存?

人類總是以‘眼不見，心不念’為借口，把海洋和深海當作垃圾場。但其實，富含生命的海洋及其生物和生物地球化學過程對地球的功能非常重要，這種重要性也適用于深海海溝。

參考文獻：

1. https://phys.org/news/2022-12-disproportionately-large-amounts-carbon-accumulate.html

2. Kazumasa Oguri et al, Sediment Accumulation and Carbon Burial in Four Hadal Trench Systems, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2022). DOI: 10.1029/2022JG006814

3. Xi Zhang et al, The hadal zone is an important and heterogeneous sink of black carbon in the ocean, Communications Earth & Environment (2022). DOI: 10.1038/s43247-022-00351-7

4. M. Zabel et al, High Carbon Mineralization Rates in Subseafloor Hadal Sediments—Result of Frequent Mass Wasting, Geochemistry, Geophysics, Geosystems (2022). DOI: 10.1029/2022GC010502

編譯：Sara

審核：Lucy

編輯：Tommy