湖冰形成如何影响溶解有机物的转化

溶解有机物(DOM)是湖泊中天然有机物的主要形态和活性成分。DOM 的微生物降解和光降解可以释放大量小分子有机酸和生物物质。

在湖冰的生长过程中，一个 DOM 部分从生长的冰晶连接处排出到下面未冻结的水柱中，另一个 DOM 部分可能被困在冰中，其余的 DOM 部分可能被絮凝并沉积为微粒有机碳。

由中国科学院南京地理与湖泊研究所周永强博士和张云林教授领导的研究人员及其合作者研究了湖冰的形成如何影响下层未冻结水柱、上层水柱中 DOM 的分配湖冰层和颗粒形态，以及 DOM 分子组成和驱动机制的变异性。

他们的发现发表在2 月 16 日的《地球物理研究快报》上。

研究人员发现，在湖冰形成过程中，有 16.2±4.7% 的 DOC 保留在上层湖冰层中，81.3±5.7% 被排出到下层未冻结的水柱中，只有 1.3±0.7% 絮凝为颗粒状有机碳并沉没到湖底。

“芳香的 DOM 优先排入下层未冻结的水柱。在具有高 DOC 和芳香性的褐色水湖中，DOM 很容易从冰晶连接处排出到较低的未冻结水柱中，”周博士说。

在全球变暖的情况下，湖泊的养分和陆地 DOM 的输入以及湖内初级生产力可能会增加，这意味着未来芳香族 DOM 的陆地输入和脂肪族 DOM 的内源生产都可能增加。湖冰的形成可能导致同时增加从湖冰中排出的芳香族化合物和被湖冰捕获的脂肪族化合物。

“气候变暖意味着冬半年湖冰大量消失，冰盖持续时间显着缩短，有机物内部排冰效应的发生将减少。 ”周。