Kustvikar är viktiga övergångszoner som förbinder mark- och marina ekosystem. Xiangshan Bay är en typiskt eutrofisk och halvt innesluten vik i Östkinesiska havet. En ny studie tog Xiangshan Bay som ett exempel, avslöjar källor och transformation av upplöst organiskt material (DOM) i denna eutrofiska vik.

Upplöst organiskt material (DOM), som består av en omfattande samling komplexa föreningar, har fått mycket uppmärksamhet på grund av sitt betydande bidrag till den största minskade organiska koldioxidpoolen i havet, som är betydande för atmosfären CO ₂ reservoar.

Kustvikar är kända för en halvt sluten signatur och en lång vattenhållningstid jämfört, med floddominerade flodmynningar. Faktiskt, de fungerar som länkar mellan floder och hav för att transportera organiskt kol. Dock, de var universellt utsatta för stora flöden av näringsämnen från intensiva antropogena aktiviteter som avloppsvatten och vattenbruksindustri på grund av deras placering nära mänskliga bosättningar. Stora näringsflöden kan leda till övergödning vid kusten med skadliga algblomningar, som har observerats i ett par kustvikar, såsom Jiaozhou Bay och Xiangshan Bay i Kina. Den höga primära produktiviteten, liksom efterföljande biogeokemiska processer, orsakad av övergödning kan påverka den kemiska sammansättningen och flödet av organiskt material som transporteras till det öppna havet. Som sådan, kustvikar ska inte bara vara "ledningar" där organiskt material transporteras till öppna hav, men också "reaktorer" där organiskt material bearbetas eller transformeras.

Beskriver Xiangshan Bay som "en av de mest värdefulla testplatserna runt om i världen, "forskare från Zhejiang -universitetet påpekade det enorma värdet av att undersöka kompositionerna i DOM -poolen där." Det erkänns som en typiskt lång, smala kustviken, med lång vattenhållningstid, vilket skulle underlätta den biogeokemiska bearbetningen av organiskt material. Vidare, det har varit den största vattenbruksbasen i Zhejiang -provinsen, orsakar allvarlig övergödning med skadliga algblomningar. "

Biogeokemiska undersökningar som utförts i andra kustområden, sedan uppkomsten av det spektroskopiska, har avslöjat "fysisk blandning, fotooxidation, och tidvatteneffekter kan påverka beteendet hos DOM i sådana system "enligt Yu Pang och Chen Zhao, doktorander vid School of Earth Sciences, Zhejiang universitet, i den kinesiska staden Hangzhou.

I en artikel som samförfattats med Yuping Zhou, Yanzhen Zhang, Wei Huang och Yuntao Wang, forskare vid Zhejiang University och Second Institute of Oceanography, Ministeriet för naturresurser, forskarna konstaterade att "markbundna, marin, och antropogena insatser bidrar kollektivt till hela DOM -poolen. Slutsatsen bekräftades av både optiska och molekylära metoder. En proteinliknande komponent och två humusliknande komponenter identifierades med spektroskopiska tekniker och molekylära grupper associerade med olika källor bestämdes också. "

Dessa författare avslöjade i studien, som publicerades i tidningen Science China:Earth Sciences , att markbundna signaler gradvis minskar från den övre till nedre viken med ökande salthalt på grund av en havsvattenutspädningseffekt medan en proteinliknande fluorescerande komponent kan härledas från flera källor eftersom ett liknande linjärt samband saknas.

Forskning som syftar till att lösa detta problem mötte en rad hinder:isoleringen, extraktion, och kemisk karakterisering av DOM är förutsättningar för att förstå dess cykling i akvatiska system. Dock, förutom några sockerarter, aminosyror, och ligninfenoler, kompositioner av de flesta DOM är fortfarande i stort sett osäkra på grund av dess komplexitet, heterogenitet, och låg koncentration i naturliga miljöer. Att förstå den kemiska sammansättningen och källorna är en förutsättning för att bestämma DOM -cyklingen i vattenmiljöer.

"Traditionella tekniker kan bara återspegla DOM:s stora kemi medan vår kunskap om molekylär nivåskomposition av DOM fortfarande saknas. Hittills har begränsade studier har kombinerat optiska och molekylära metoder för att systematiskt undersöka DOM -sammansättningen i kustvikar. "

För att lösa det här problemet, dessa forskare tillämpade Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FT-ICRMS), ett toppmodernt verktyg som erbjuder en möjlighet att exakt få information på molekylär nivå. Under de senaste åren har forskare har etablerat en mängd olika index för att skildra DOM baserat på data som erhållits från FT-ICRMS.

Forskarna fann att den fysiska blandningen som härrör från effekten av havsvattenutspädning fortfarande sker i Xiangshan Bay under sommaren, som har hittats allmänt i floddominerade flodmynningar runt om i världen. Också, upptäckten av antropogena associerade S-innehållande föreningar bekräftar insatserna från mänsklig verksamhet. Antropogena insatser kan vara en betydande källa till DOM i kustvikar när man jämför Xiangshan Bay med andra kinesiska vikar.

Data som erhållits från FT-ICRMS föreslog att fotoinducerad nedbrytning spelar en avgörande roll för att ändra DOM-kompositioner, betraktar molekylära kompositioner präglar uttalade labila signaturer jämfört med andra vattenmiljöer.

"Som vi förstår det, "skrev de sju forskarna, "detta arbete kommer också att belysa framtida studier med fokus på flodmynning i flodmynningen."