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GEOTRACES 国际合作研究计划简介 《海洋化学进展》讲座14 陈 敏 厦门大学海洋与环境学院 获取特定痕量元素及同位素在全球海洋的分布，包括其浓度、化学和物理形态，揭示它们在海洋中的来源、归宿及内部循环。 了解影响海洋中痕量元素及同位素分布的物理 、化学、生物学过程，深入探索这些过程对海洋碳循环和全球变化的影响。 深入了解影响古海洋学研究重要指示物的海洋学过程。 目标 重要海洋学过程及相关痕量金属元素 三个主题 主题1: 海洋界面的过程与通量 主题 2: 内部循环 主题 3: 过去环境变化的指示物（古海洋学） 大气沉降 大陆径流 沉积物—水界面 海洋—地壳界面 主题1: 海洋界面的过程与通量 大气沉降——并非如想象的那样了解！ 大气沉降—数据的重要性 发展、确定可定量大气沉降的化学示踪剂（Ti、Al、 232Th、Nd、Pb、Be同位素） 确定大气沉降通量的时、空变化 确定大气沉降颗粒物中关键组分的溶解度 定量主要与微量营养盐进入海洋的通量 研究进入海洋的痕量元素形态及其生物可利用性 大气沉降重点关注领域 大陆径流：SGD 发展TEI示踪剂或多示踪方法，确定陆地进入海洋的地球化学通量 实测资料与遥感资料、模型的结合，评估径流输送TEI从陆架—开阔大洋的通量 陆地径流重点关注领域 沉积物—水界面 评估全球TEIs的埋藏通量，区分陆源与生源贡献 确定TEI迁出通量空间变化及其与沉积物组成、沉积速率、生源颗粒沉降速率、底层水组成、氧化还原条件及其它环境因子的关系 评估特定海域TEIs的沉积物来源（如氧最小值区），揭示其调控过程 评估近海沉积物和开阔大洋TEIs的水平交换（边界来源与边界清除） 确立可用于指示陆源沉积物溶解度的TEIs示踪剂 海洋热液的输入 海洋热液的输入 热液流体及其携带TEIs通过平流与扩散的输入通量和机制 影响热液流体TEIs提供与迁出的过程 颗粒物形成在热液TEIs于溶解态、胶体态和颗粒态分配中的作用 生物学过程对热液TEIs化学循环的影响 海洋热液输入重点关注领域 上层水体TEIs的吸收与迁出 次表层水体TEIs的吸收与再矿化 深海的再矿化 环流作用的影响 主题2: 内部循环 上层水体TEIs的吸收与迁出 确定TEIs形态对其在上层水体的吸收与迁出的影响 确定海洋胶体丰度和组成对TEIs吸收与迁出的影响 确定陆源物质输送对TEIs吸收与迁出的影响 确定生态系结构对TEIs吸收与迁出的响应灵敏度 次表层TEIs的吸收与再矿化 了解次表层水体TEIs在溶解、胶体和颗粒（包括吸附和晶格结合）的分配，探索其与颗粒物组成的关系 确定TEIs在次表层水再矿化的垂向尺度及其空间变化，揭示其对颗粒物组成与通量变化的灵敏程度 确定颗粒物聚集、解聚和沉降速率，揭示其对颗粒物浓度、通量、粒级分布、组成等变化的灵敏性 深海底TEIs的再矿化 确定感兴趣TEIs在深海底再矿化的份额 揭示控制深海TEIs再矿化的特征性过程 描绘出TEIs深海再矿化份额的空间变化特征，揭示其与沉积物组成、沉积速率、生源颗粒沉降速率、底层水环境（如pH、温度、O2、CO32-、SiO32-等）、氧化还原条件及其它环境因子的关系 环流作用的影响 评估海盆间及区域海洋的TEIs交换通量 评估沿岸海域内部及沿岸海域与开阔大洋之间TEIs的交换通量，包括具有高生物生产力及次表层氧极小值特征的海域 TEIs有关的模型研究 了解控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程 了解控制海洋中感兴趣示踪剂分布的过程 发展基于沉积通量的古海洋学示踪剂 主题3: 过去变化的指标 控制海洋中感兴趣示踪剂含量的过程 确定现代海洋形成TEIs与主要营养盐相互关系的海洋学过程, 如 Cd-PO4、δ13C-PO4、Zn-Si、Ba-Alk 了解TEIs分布及循环，提高预测古环流、古生产力的准确性 确立全球海洋营养盐同位素分馏因子的分布，评估营养盐吸收过程中导致的同位素分馏 了解不同水团特有的放射性同位素特征，揭示这些特征的形成（径流、大气沉降、热液、沉积物-水界面提供等） 现代海水中溶解态Zn-Si关系 控制海洋中“indirect”示踪剂分布的过程 Fully assess the relationships between the environmental variables in the water column and the TEI record in biogenic and authigenic phases, both within the water column and in surface sediments. These relationships will later form the basis for detailed studie