Agata Zaborska Zakład Chemii i Biochemii Morza Instytutu Oceanologii PAN Akumulacja osadów w dennych oraz odkładanie materii organicznej w północnop nocno-zachodnim Morzu Barentsa. Akumulacja osadów dennych. Mieszanie osadów dennych 3. Akumulacja węgla organicznego. Mineralizacja węgla organicznego 5. Odkładanie węgla organicznego. Źródła węgla organicznego
Rejon badań
Strumień węgla organicznego do osadów dennych PRODUKCJA PIERWOTNA I WTÓRNA i materia organiczna pochodzenia allochtonicznego Mineralizacja Sedymentacja szczątków organizmów Akumulacja Corg Wyżeranie Wyżeranie i mineralizacja Warstwa aerobowa Mineralizacja Corg (bioturbacja) Odkładanie Corg Warstwa anaerobowa
VIII XII XI IIa III X II Ia XVII V IV XVI XVIII I Rejsy: Lipiec, 3 Sierpień, Maj, 5 stacji pomiarowych 5 rdzeni osadów / stacja -3 próbek / rdzeń osadów
Zmierzono:,5cm -5cm Właściwości osadów: - skład granulometryczny osadów (metoda sitowa i laserowa) cm cm 5-cm -3cm Stężenia: - materii organicznej (strata przy prażeniu) - węgla organicznego (analiza CHN) - azotu całkowitego (analiza CHN) - fosforu całkowitego (analiza kolorymetryczna) Aktywność radionuklidów: - Pb (spektrometria alfa i gamma) - 3 Th (spektrometria gamma) - 37 Cs (spektrometria gamma) - 3 Pu (spektrometria alfa) - 39, Pu (spektrometria alfa)
Tempo akumulacji osadów dennych Głębokość (cm) Aktywność Pb nad. (Bq/kg) 3 III ω max =. mm/rok Głębokość (cm) 3 I Aktywność Pb nad. (Bq/kg) ω max =.5 mm/rok 3- -5 5- -7,3-,,5-,,7-, > Tempo akumulacji osadów dennych (mm/rok) Tempo akumulacji osadów dennych (g/m rok)
Tempo akumulacji osadów na Morzu Barentsa wynosi od,3 do,3 mm rok - lub od 3 do 5 g m rok. Tempo akumulacji osadów zależy głównie od topografii dna i prądów przydennych a nie od produkcji pierwotnej w kolumnie wody.
Mieszanie osadów powierzchniowych 3 Thnad. (Bq/kg) 3 Pb nad.(bq/kg) XVIII 3 DB = cm/rok Głębokość (cm) Głębokość (cm) X 3 5 5 DB =, cm/rok zagęszczenie bentosu (ind/m) udział wieloszczetów (%) stacja mieszanie (Pb) mieszanie 3Th biomasa bentosu (g/m) II - -. 97 35 IV + - 7.5 53 59 VIII + +. 9 5 XII + + 5. 9 53 XVI + - 9.9 5 5 XVII - - 37. 95 XVIII + +. 5 77 Carroll i in., 7 3
Osady badanego rejonu Morza Barentsa mieszane są w tempie od do cm rok - (metoda 3 Th) i od, do, cm rok - (metoda Pb). Mieszanie w wyniku bioturbacji jest mało istotne w porównaniu do mieszania w wyniku procesów fizycznych takich jak transport osadów na stromych skłonach dna.
Stations: Primary C org - produkcja pierwotna production (-5m) (mgcm-d-) d - ) Akumulacja C org w osadach Stacja II Stacja IV I II III IV X 77 kolumna wody C org dopływ flux - (sediment (Pułapka trap sed. atm) na (mgcm-d-) d - ) 3 7 7. C org -accumulation akumulacja (mgcm-d-) d - ).9.3.3 osady denne C org acc. - efektywność efficiency akumulacji ofpp ofcf % C org z produkcji pierwotnej.9. % C org z zawiesiny na m.5.5 in., 7 Holdal i in., 7 Reigstad i
Średnio % węgla organicznego powstałego w wyniku produkcji pierwotnej było akumulowane w wierzchnich warstwach osadów. Średnio 5% węgla organicznego podlegało wyżeraniu i mineralizacji do głębokości m i średnio 7% od głębokości m do powierzchniowej warstwy osadów. Jako że większość stacji położona była na głębokości - m, świadczy to o bardzo intensywnych procesach odżywiania i mineralizacji węgla organicznego w strefie wodaosad.
Mineralizacja C org w osadach dennych C org (%) C org (%) 3 3 3 3 Głębokość (cm) 5 Głębokość (cm) 5 5 5 Stacja IV Stacja V ~% C org stabilny ~3% C org stabilny () Świeży C org (-cm) () C org degradujący w zależności od warunków tlenowych (do ~cm) (3) Całkowicie stabilny C org. kryterium według Kristensen
Stwierdzono, że 3%-% ze świeżo zdeponowanego węgla organicznego jest frakcją labilną, która ulega zmineralizowaniu. Na części stacji efektywne procesy mineralizacji w kolumnie wody i procesy odżywiania w strefie bentosowej uniemożliwiały akumulację labilnego węgla w osadach dennych.
Odkładanie materii organicznej (gc org /m rok) Norway
Wiedząc, że średnia roczna produkcja pierwotna dla Morza Barentsa wynosi 93gC/m oraz zakładając, że materia organiczna pochodzenia lądowego stanowi <5% ~% rocznej produkcji pierwotnej jest odkładane w osadach
- -7 - -9 Materia organiczna pochodzenia morskiego δ 3 C ( ) - - - -3 - -5 Materia organiczna pochodzenia lądowego C org /N Stacja I Stacja II Stacja III Stacja IV
Materiał organiczny pochodzenia lądowego dostarczany jest do Morza Barentsa, jednak w osadach dennych badanego rejonu dominuje materia pochodzenia autochtonicznego.
Zmiany warunków środowiskowych związane ze zmianą klimatu (takich jak wpływ mas wody, zmienność produkcji pierwotnej czy zasięgu lodu morskiego), obecnie wpływają na procesy depozycji i mineralizacji w mniejszym stopniu niż topografia dna morskiego i procesy fizyczne oddziaływujące lokalnie na osady denne (np. prądy przydenne)
DZIĘKUJĘ Z UWAGĘ