Молекулярные характеристики растворенного органического вещества в эвтрофном прибрежном заливе

Прибрежные заливы являются важнейшими переходными зонами, соединяющими наземные и морские экосистемы. Залив Сяншань — типичный эвтрофный и полузамкнутый залив в Восточно-Китайском море. Недавнее исследование, проведенное на его примере, раскрыло источники и трансформацию растворенного органического вещества (DOM) в этом эвтрофном заливе.

Известно, что прибрежные заливы имеют полузамкнутую структуру и более длительное время удержания воды по сравнению с речными эстуариями, выступая связующим звеном для транспорта органического углерода. Однако они часто подвергаются высоким потокам питательных веществ из-за антропогенной деятельности, что приводит к эвтрофикации и вредоносному цветению водорослей. Высокая первичная продуктивность и последующие биогеохимические процессы могут влиять на состав и поток органического вещества, транспортируемого в открытый океан. Таким образом, прибрежные заливы выступают не только как «каналы», но и как «реакторы» для преобразования органики.

Исследователи из Чжэцзянского университета, описывая залив Сяншань как «одно из самых ценных испытательных мест в мире», подчеркивают важность изучения состава DOM. Длительное время удержания воды способствует биогеохимической переработке вещества, а интенсивная аквакультура в заливе вызывает сильную эвтрофикацию.

В статье, опубликованной в журнале Science China: Earth Sciences, ученые показали, что наземные, морские и антропогенные источники вносят вклад в общий пул DOM. Наземный сигнал ослабевает от верховья к низовью залива с ростом солености из-за эффекта разбавления морской водой, в то время как белковоподобный флуоресцентный компонент может иметь несколько источников.

Для решения задачи исследователи применили масс-спектрометрию с Фурье-преобразованием ионно-циклотронного резонанса (FT-ICRMS), что позволило получить молекулярную информацию. Данные показали, что в заливе происходит физическое смешение вод, а также подтвердили наличие антропогенных серосодержащих соединений. Сравнение молекулярного состава указало на критическую роль фотоиндуцированной деградации в изменении DOM.

Эта работа, по словам авторов, проливает свет на будущие исследования углеродного цикла в эстуариях.