Geochemical Markers of Organic Matter Transformation in the Eastern Part of the Laptev Sea

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The sources of supply and transformation of organic matter (OM) during the transition from the dissolved form to suspension, fluffy and bottom sediments on the meridional transect from the Lena River delta to the continental slope were described (depths from 10 to 2390 m, cruise 63 of the R/V Akademik Mstislav Keldysh, September 2015). The results of the study of OM molecular markers showed that dissolved and suspended OM of marine and terrigenous origin biodegrades in the water column and practically does not accumulate in bottom sediments. Thus, OM of the Lena river runoff does not contribute to the formation of OM in the bottom sediments in the summer period. On the outer shelf, an area of influence of ice bloom on the sedimentation process was revealed.

全文:

受限制的访问

作者简介

N. Shulga

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

E. Streltsova

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

N. Vylegzhanina

Lomonosov Moscow State University

Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

V. Fedulov

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

A. Polyakova

Lomonosov Moscow State University

Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

E. Romankevich

Lomonosov Moscow State University

Email: nash.ocean@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Беляев Н.А., Поняев М.С., Кирютин А.М. Органический углерод воды, взвеси и верхнего слоя донных осадков центральной части Карского моря // Океанология. 2015. Т. 55. № 4. С. 563–576.
  2. Ветров А.А., Семилетов И.П., Дударев О.В. и др. Исследование состава и генезиса органического вещества донных осадков Восточно-Сибирского моря // Геохимия. 2008. № 2. С. 183–195.
  3. Гершелис Е.В. Геохимические особенности органического вещества донных осадков в морях Восточной Арктики: Дисс. … канд. геол.-мин. наук: 25.00.09 Томск, 2018. 143 с.
  4. Демидов А.Б., Гагарин, В.И., Арашкевич, Е.Г. и др. Пространственная изменчивость первичной продукции и хлорофилла в море Лаптевых в августе–сентябре // Океанология. 2019. Т. 59. № 5. С. 755–770.
  5. Дриц А.В., Кравчишина М.Д., Пастернак А.Ф. и др. Роль зоопланктона в вертикальном потоке вещества в Карском море и море Лаптевых в осенний сезон // Океанология. 2017. Т. 57. № 6. С. 934–948.
  6. Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития / Под ред. Кассенс Х. и др. М.: Изд-во МГУ, 2009. 608 с.
  7. Леин А.Ю., Маккавеев П.Н., Саввичев А.С. и др. Процессы трансформации взвеси в осадок в Карском море // Океанология. 2013. Т. 53. № 5. С. 643–679.
  8. Лисицын А.П. Маргинальные фильтры и биофильтры Мирового океана // Океанология на старте XXI века. М.: Наука, 2008. С. 159–224.
  9. Немировская И.А. Распределение и происхождение углеводородов на трансарктическом разрезе через моря Сибири // Океанология. 2021. Т. 62. № 2. С. 209–219.
  10. Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В. и др. Геохимия полициклических ароматических углеводородов донных осадков Восточно-Арктического шельфа // Океанология. 2008. Т. 48. С. 215–223.
  11. Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В. и др. Геохимия органического вещества донных отложений Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана // Геология и геофизика. 2010. T. 51. C. 113–125.
  12. Романкевич А. Е., Ветров А. А. Углерод в мировом океане. М.: ГЕОС. 2021. 352 с.
  13. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях Росии. M.: Наука, 2001. 302 c.
  14. Степанова С.В., Полухин А.А., Костылева А.В. Гидрохимическая структура вод в восточной части моря Лаптевых осенью 2015 г. // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 67–74.
  15. Суханова И.Н., Флинт М.В., Георгиева Е.Ю. и др. Структура сообществ фитопланктона в восточной части моря Лаптевых // Океанология. 2017. Т. 57. № 1. С. 86–102.
  16. Флинт М.В., Арашкевич Е.Г., Артемьев В.А. и др. Экосистемы морей Сибирской Арктики. Материалы экспедиционных исследований 2015 и 2017 гг. М.: АПР, 2018. 232 с.
  17. Alling V., Sanchez-Garcia L., Porcelli D. et al. Nonconservative behavior of dissolved organic carbon across the Laptev and East Siberian seas // Global Biogeochem. Cycles. 2010. V. 24. P. 1–15.
  18. Alling V., Porcelli D., Mörth C.-M. et al. Degradation of terrestrial organic carbon, primary production and out-gassing of CO2 in the Laptev and East Siberian Seas as inferred from δ13C values of DIC // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. V. 95. P. 143–159.
  19. Amundsen H., Anderson L., Andersson A. et al. AMAP assessment 2013: Arctic Ocean acidification. Arctic Monitoring and Assessment Programme // AMAP, 2013. P. 111.
  20. Belyaeva A.N., Eglinton G. Lipid biomarker accumulation in the Kara Sea sediments // Oceanology. 1997. V. 37. P. 634–642.
  21. Boetius A., Albrecht S., Bakker K. et al. Export of algal biomass from the melting Arctic sea ice // Science. 2013. № 339. P. 1430–1432.
  22. Boetius A., Damm E. Benthic oxygen uptake, hydrolytic potentials and microbial biomass at the Arctic continental slope // Deep Sea Res. Part I. 1998. № 45. P. 239–275.
  23. Bröder L., Tesi T., Andersson T.I. et al. Historical records of organic matter supply and degradation status in the East Siberian Sea // Org. Geochem. V. 91. P. 16–30.
  24. Bröder L., Tesi T., Salvadó J.A. et al. Fate of terrigenous organic matter across the Laptev Sea from the mouth of the Lena River to the deep sea of the Arctic interior // Biogeosciences. 2016. V. 13. P. 5003–5019.
  25. Burdige D.J. Preservation of organic matter in marine sediments: controls, mechanisms, and an imbalance in sediment organic carbon budgets? // Chemical reviews. 2007. V. 107. №. 2. P. 467–485.
  26. Damm E., Bauch D., Krumpen T. et al. The transpolar drift conveys methane from the siberian shelf to the central Arctic Ocean // Sci. ReP. 2018. V. 8. P. 1–10.
  27. Eglinton T.I., Repeta D.J. Marine organic geochemistry // Treatise on Geochemistry, 2004 P. 145–180.
  28. Fahl K., Stein R. Modern organic carbon deposition in the Laptev Sea and the adjacent continental slope: Surface water productivity vs. terrigenous input // Org. Geochem. 1997. V. 26. P. 379–390.
  29. Fahl K., Stein R. Modern seasonal variability and deglacial/Holocene change of central Arctic Ocean sea-ice cover: New insights from biomarker proxy records // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. P. 123–133.
  30. Fernandes M.B., Sicre M.-A. The importance of terrestrial organic carbon inputs on Kara Sea shelves as revealed by n-alkanes, OC and δ13C values // Org. Geochem. 2000. V. 31. P. 363–374.
  31. Folk R.L., Ward W.C. Brazos river bar: a study in the significance of grain size parameters // Journal of sedimentary petrology. 1957. V. 27. P. 3–26.
  32. Gershelis E., Grinko A., Oberemok I. et al. Composition of sedimentary organic matter across the Laptev Sea shelf: Evidences from Rock-Eval parameters and molecular indicators // Water. 2020. V. 12, 3511.
  33. Gordeev V.V, Martin J.M., Sidorov I.S. et al. A reassessment of the Eurasian river input of water, sediment, major elements, and nutrients to the Arctic Ocean // American Journal of Science. V. 296. P. 664–691.
  34. Karlsson E.S., Charkin A., Dudarev O. et al. Carbon isotopes and lipid biomarker investigation of sources, transport and degradation of terrestrial organic matter in the Buor-Khaya Bay, SE Laptev Sea // Biogeosciences. 2011. V. 8. P. 1865–1879.
  35. Macdonald R.W., Sakshaug E., Stein R. The Arctic Ocean: Modern status and recent climate change // In: Stein R., Macdonald RW (Eds.). The Organic Carbon Cycle in the Arctic Ocean. Berlin: Springer-Verlag, 2004. P. 6–21.
  36. Osadchiev A., Silvestrova K., Myslenkov S. Wind-driven coastal upwelling near large river deltas in the Laptev and East-Siberian seas // Remote Sensing. 2020. V. 12. № 5. P. 844.
  37. Peters K.E., Walters C.C., Moldowan J.M. The Biomarker Guide. Cambridge University Press. 2005. 1155 p.
  38. Sánchez-García L., Alling V., Pugach S. et al. Inventories and behavior of particulate organic carbon in the Laptev and East Siberian seas // Global Biogeochem. Cycles. 2011. V. 25. P. 1–13.
  39. Semiletov I.P., Shakhova N.E., Pipko I.I. et al. Space-time dynamics of carbon and environmental parameters related to carbon dioxide emissions in the Buor-Khaya Bay and adjacent part of the Laptev Sea // Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 5977–5996.
  40. Shakhova N., Semiletov I., Leifer I. et al. Ebullition and storm-induced methane release from the East Siberian Arctic Shelf // Nature Geosci. 2014. V. 7. P. 64–70.
  41. Shakhova N., Semiletov I., Sergienko V. et al. The East Siberian Arctic Shelf: towards further assessment of permafrost-related methane fluxes and role of sea ice // Phil. Transactions of the Royal Soc. A: Math., Phys. and Eng. Sci. V. 373. P. 20140451.
  42. Stein R., Fahl K. The Laptev Sea: distribution, sources, variability and burial of organic carbon // In: Stein R., Macdonald R.W. (Eds.). The Organic Carbon Cycle in the Arctic Ocean. Berlin: Springer-Verlag, 2004. P. 213–237.
  43. Stein R. Arctic Ocean sediments: processes, proxies, and paleoenvironment. Elsevier, 2008. 591 p.
  44. Tesi T., Semiletov I., Hugelius G. Composition and fate of terrigenous organic matter along the Arctic land-ocean continuum in East Siberia: Insights from biomarkers and carbon isotopes. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. V. 133. P. 235–256.
  45. van Dongen B.E., Semiletov I., Weijers J.W.H. et al. Contrasting lipid biomarker composition of terrestrial organic matter exported from across the Eurasian Arctic by the five great Russian Arctic rivers // Global Biogeochem. Cycles. 2008. V. 22(1).
  46. Vonk J.E., Sánchez-García L., Van Dongen B.E. Activation of old carbon by erosion of coastal and subsea permafrost in Arctic Siberia // Nature. 2012. № 489. P. 137–140.
  47. Yunker M.B., Macdonald R.W., Snowdon L.R. et al. Alkane and PAH biomarkers as tracers of terrigenous organic carbon in Arctic Ocean sediments // Org. Geochem. 2011. V. 42. P. 1109–1146.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Location of sampling stations during the 63rd cruise of the R/V ‘Akademik Mstislav Keldysh’ in the Laptev Sea (September, 2015)

下载 (366KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Typical distributions of n-alkanes in water samples (a, b, c), suspended sediments (d, e, f) and bottom sediments (g, h, i) on a meridional transect in the Laptev Sea in September 2015 in % per amount of n-alkanes

下载 (352KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Distribution of various indicators on the Lena River - continental slope profile in 2015. Bathymetric profile from the Lena River outflow area to the continental slope of the Laptev Sea with indication of sampling stations (a). Distribution of HEU concentrations in the surface water layer (grey fill) and Sorg content in surface sediments on a per dry weight basis (dashed line) (b). Particle size distribution of surface sediments (0-2 cm) and particle sorting coefficient (c). Particle size distribution curves of surface sediments (d). Variation of the average particle size of surface sediments along the section (calculated according to [31]) (e). The vertical dashed line shows the location of sampling stations

下载 (226KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Sorg content (a) and distribution of the < 63 µm fraction (b) in surface sediments according to own and literature data ([28, 32] with modifications and additions). Open dots show literature data

下载 (353KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Distribution of n-alkanes in the silt (0-0.5 cm) and underlying bottom sediments sampled: (a) in the Lena River delta, station 5218; (b) on the shelf, station 5220; (c) on the continental slope, station 5224 of the meridional section of the Laptev Sea in September 2015, in % for the amount of n-alkanes

下载 (160KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».