いいね！中国の科学者は自国の海中の有機炭素含有量を解明した

海洋は地球上で最大の活性炭素貯蔵庫であり、有機炭素は海洋炭素貯蔵庫の重要な構成要素です。海洋炭素プールの重要な情報基盤を明らかにし、海洋炭素プールの空間パターンを定量化することで、海洋炭素プールの収入と支出を正確に推定し、人間の活動が海洋炭素吸収源に与える影響をよりよく理解して規制することができ、海洋炭素吸収源を理解してカーボンニュートラルを実現するための重要な前提条件でもあります。自然資源部海洋第一研究所の石学法の研究チームは、渤海、黄海、東シナ海の5796地点から収集した堆積性有機炭素含有量と関連する地球化学および堆積学的パラメータを用いて、中国東部沿岸海域における堆積性有機炭素の分布と埋没規則をまとめ、説明し、有機炭素埋没フラックスを体系的に推定し、堆積性炭素シンク効果の強度を総合的に評価した。彼らは基本的に、中国東部の沿岸水域における堆積性有機炭素の「家族背景」を解明しました。中国東部の沿岸水域における堆積性有機炭素埋没フラックスは 8.20 Mt C a-1 であり、そのうち生物起源有機炭素埋没フラックスは 6.92 Mt C a-1 です。自然条件下では、中国東海岸付近の堆積物に固定された有機炭素は、毎年25.37 Mtの大気中のCO2に相当し、非常に大きな炭素吸収効果があります。関連する結果は、「サイエンス中国：地球科学」2024年第10号の中国語版と英語版に掲載されました。

中国東部沿岸海域の堆積性有機炭素に関するこれまでの研究では、一部の地域と堆積物の種類を空間的にしかカバーしておらず、堆積性有機炭素の変化と海域の堆積特性を十分に統合しておらず、海域の堆積プロセスと環境の包括的な分析が欠けていました。主な問題としては、一方では渤海、黄海、東シナ海の堆積性有機炭素の分布特性と変化パターンについて詳細かつ包括的な特徴づけがなされていないこと、一方、堆積有機炭素の埋没量、発生源、バランスに関する体系的かつ詳細な計算は行われておらず、特に堆積物のバランスに基づいた研究や議論はなく、正確なデータを示すことなく非常に大まかな推定値しか得られていない。そのため、渤海、黄海、東シナ海の堆積物中の有機炭素の分布特性と変化パターンを体系的に研究し、渤海、黄海、東シナ海の堆積物中の有機炭素の埋没フラックスと炭素吸収ポテンシャルを正確に推定する必要がある。

自然資源部海洋第一研究所の石学発研究員、呉斌研究員、喬樹清研究員らは、近年編集・出版された1:100万の『渤海・黄海・東シナ海堆積物類型図』と渤海・黄海・東シナ海の現代の堆積物収支研究の成果に基づき、現在までに海域で最も広範囲かつ最も高いサンプル密度を有する堆積性有機炭素（5796ステーション）および関連パラメータデータセット（図1）を使用して、中国東部沿岸海域の堆積性有機炭素の分布特性と制御要因を明らかにした。海域の堆積物収支に基づいて、中国東部沿岸海域の堆積性有機炭素埋没フラックスが得られ、1世紀規模の有機炭素埋没は主に7つの主要な泥域で発生することが提案されました（図2）。

図1 渤海、黄海、東シナ海の堆積性有機炭素と関連パラメータ

（ア）有機炭素含有量（b）炭素窒素比（ｃ）δ13C； （d）陸生有機炭素比率（e）海洋有機炭素比率（f）Δ14C; （g）有機炭素年代(h) ブラックカーボン

渤海、黄海、東シナ海における有機炭素含有量の分布傾向は、細粒成分の分布と密接に関係しており、泥質堆積地域ではTOC含有量が比較的高いが、渤海東部および北東部、黄海中部および東部北部、蘇北浅瀬、東シナ海の中部および外側大陸棚などの非泥質地域では一般的に低い分布パターンを形成しています（図1a）。渤海、黄海、東シナ海の泥質堆積地域は、我が国の東部沿岸海域における堆積性有機炭素の主な埋没地域です（図2）。堆積物予算に基づくと、渤海、黄海、東シナ海の泥質地域の有機炭素埋没フラックスはそれぞれ1.30 Mt C a-1、2.71 Mt C a-1、4.19 Mt C a-1で、合計8.20 Mt C a-1となり、世界の海底有機炭素埋没フラックスの約5.3%を占めています。生物起源の有機炭素は、大気中の CO2 の削減に直接影響を与える堆積性有機炭素成分を表します。渤海、黄海、東シナ海の生物起源有機炭素埋没量はそれぞれ1.08 Mt C a-1、2.37 Mt C a-1、3.47 Mt C a-1で、合計6.92 Mt C a-1であった。このフラックスは、中国沿岸のマングローブ林（約0.09 Mt C a-1）、塩性湿地（0.26 Mt C a-1）、海草床（約0.01 Mt C a-1）などの湿地のブルーカーボン吸収源よりも大幅に高く、中国東部の9つの主要河川システムにおけるケイ酸塩風化強度（5.05〜7.52 Mt C a-1）に匹敵します。自然条件下では、中国東部沿岸の堆積物に固定できる有機炭素の量は、毎年大気中のCO2 25.37 Mtに相当し、非常に大きな炭素吸収効果があります。

図2 渤海、黄海、東シナ海における現在の堆積速度（a）、有機炭素埋没速度（b）、陸源有機炭素埋没速度（c）、海洋有機炭素埋没速度（d）、黒色炭素埋没速度（e）

渤海、黄海、東シナ海における陸源有機炭素の分布と埋没は、主に大河川の輸送過程と海域の複雑な流体力学的環境によって制御されています。黄河や揚子江などの大河から流入する粒子状有機炭素のほとんどは、細粒の堆積物に吸着され、泥地に堆積します。渤海と黄海の水深が浅く、不活性な陸源有機炭素の流入量が多く、堆積環境が安定していることは、有機炭素の保存に適しています。東シナ海の棚は広く、強い動的環境の影響を受けており、堆積物の再浮遊と再輸送の影響が強く、堆積環境も変化しやすいため、有機炭素の移動と変化が激しく、陸源有機炭素の保存効率が低くなっています（図3）。ダム建設などの人間の活動により、川から海に流れ込む堆積物の量は大幅に減少しました。流域におけるダム建設前後のさまざまな発生源からの有機炭素の埋没フラックスを比較したところ、陸源有機炭素、生物起源有機炭素、岩石由来有機炭素の埋没フラックスはいずれもダム建設後に60％以上減少したことが判明し、ダム建設活動が中国東部の沿岸水域における有機炭素の埋没を大幅に削減したことを示している。今後、河川流域でのダム建設が増加すると、海に流入する堆積物と有機炭素の量は減少し続け、我が国の東海岸付近の大陸棚における堆積性有機炭素の分布と埋没パターンに大きな影響を与える可能性があります。

図3 渤海、黄海、東シナ海の泥質堆積地域における有機炭素収支と埋没環境の模式図（有機炭素フラックス単位：Mt C∙a-1）

研究成果は、渤海、黄海、東シナ海の堆積性有機炭素の分布、埋没特徴、法則を詳細に示し、堆積性有機炭素の埋没フラックスを比較的正確に与え、炭素吸収効果の強さを推定し、渤海、黄海、東シナ海の堆積性有機炭素の「家族背景」を基本的に解明した。

詳細については、元の記事をお読みください:Shi Xuefa、Wu Bin、Qiao Shuqing、Yao Zhengquan、Hu Limin、Bai Yazhi、Hu Shan、Sheng Jie、Liu Yanguang、Liu Shengfa、Wang Kunshan、Zou Jianjun。 2024年。中国東部沿岸における堆積性有機炭素の分布、埋没および炭素吸収源。サイエンスチャイナ：地球科学、54（10）：3113‒3133