云南白水台钙华池水化学和碳同位素组成日动态变化及控制机制

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钙华是岩溶区常见的沉积物,也是陆地高分辨率古气候/环境信息的载体之一。它的形成常常与水生植物有关,后者的新陈代谢过程可能会改变水化学和水中溶解无机碳(DIC)的同位素组成,进而影响钙华的碳同位素组成。然而在古环境重建中,水生植物引起微环境变化所造成的影响常常被研究者忽视。本研究选取了白水台两个具有丰富沉水植物的钙华水池,对水池出口的水化学和DIC的碳同位素组成(δ13C)进行了高分辨率的昼夜观测和取样分析。  此次置换了水源,并研究了置换水源前后水池和同水源两个水池的水化学变化、碳同位素值变化,发现生物作用、脱气作用等对水化学变化、碳同位素值变化的影响。  结果显示,在水源受到影响,地表水的混入造成DIC的δ13C值显著降低,与之前相比下降2.3‰左右,反映了稀释作用对水体δ13C值的控制。同时,还发现脱气作用控制着池水碳同位素值变化。本研究的结果表明,在利用钙华的δ13C值进行高分辨率古气候环境重建时,必须考虑水源变化、脱气作用的影响。  反映生物作用最直接的指标是水体溶解氧浓度(DO)。为了判断生物作用和温度对DO影响,需要应用亨利定律来计算,并通过亨利定律证实了强烈生物作用的存在。
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