Seasonal Variations in the Carbonate System of the Razdolnaya River

P. Ya. Tishchenko; Тищенко П. Я.; T. A. Mikhaylik; Михайлик Т. А.; G. Yu. Pavlova; Павлова Г. Ю.; Yu. A. Barabanshchikov; Барабанщиков Ю. А.; P. Yu. Semkin; Семкин П. Ю.

doi:10.31857/S0321059623010169

Seasonal Variations in the Carbonate System of the Razdolnaya River

作者: Tishchenko P.Y.¹, Mikhaylik T.A.¹, Pavlova G.Y.¹, Barabanshchikov Y.A.¹, Semkin P.Y.¹
隶属关系:
1. Il’ichev Pacific Oceanological Institute, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 690041, Vladivostok, Russia
期: 卷 50, 编号 1 (2023)
页面: 68-80
栏目: ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0321-0596/article/view/134840
DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059623010169
EDN: https://elibrary.ru/EDMFEA
ID: 134840

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅存取

详细
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

The values of pH, total alkalinity, humic substance, chlorophyll a were measured in water in the Razdolnaya R. within 13 months in 2013–2014 at a station near Razdolnyi Settl. Estimates of the carbonate system of river waters showed that the major portion of the year, the river water was a source of CO2 for the atmosphere with an annual emission flux of ~25 thousands tC/year. The chemical weathering of silicate rocks in the the Razdolnaya R. leads to withdrawal of atmospheric CO2. The mean annual export of the atmospheric CO2 in the form of dissolved inorganic and organic carbon by the Razdolnaya R. into the Amur Bay (the Sea of Japan) was 47 thousands tC/year. Therefore, the the Razdolnaya R. ecosystem in the study period absorbed CO2 (>20 thousands tC/year). The period of 2003–2017 showed a tendency toward an increase in the export of alkalinity, dissolved inorganic and organic carbon by the Razdolnaya R.. Estimates of the rate of chemical weathering of rocks, composing the basin, lie within 12–24 t/(km2 year).

关键词

carbonate system, river water, Pitzer method, chemical weathering, eutrophication, the Razdolnaya R.

参考

Гайко Л.А. Особенности гидрометеорологического режима прибрежной зоны залива Петра Великого (Японское море) // Владивосток: Дальнаука, 2005. 150 с.
ГOCT 17.1.4.02.-90.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Сер. дальневосточная. Лист К (52), 53. Владивосток. Объяснительная записка. СПб., 2011. 331 с.
Дударев О.В., Боцул А.И., Савельева Н.И. и др. Масштабы изменчивости литолого-биогеохимических процессов в эстуарии реки Раздольная (Японское море): потоки терригенного материала и формирование донных осадков // Состояние морских экосистем, находящихся под влиянием речного стока. Владивосток: Дальнаука, 2005. С. 4–40.
Маккавеев П.Н. Особенности связи величины pH и растворенного кислорода на полигоне чистая банка в Северном Каспии // Океанология. 2009. Т. 49. С. 508–515.
Михайлик Т.А., Недашковский А.П., Ходоренко Н.Д. и др. Особенности эвтрофикации Амурского залива (Японское море) рекой Раздольной // Изв. ТИНРО. 2020. Т. 200. № 2. С. 401–411.
Михайлик Т.А., Тищенко П.Я., Колтунов А.М. и др. Влияние реки Раздольной на экологическое состояние вод Амурского залива (Японское море) // Вод. ресурсы. 2011. Т. 38. № 4. С. 474–484.
Никулина Т.В. Альгофлора бассейна реки Раздольной: Приморский край // Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток, 2006. 22 с.
Павлова Г.Ю., Тищенко П.Я., Волкова Т.И. и др. Интеркалибрация метода Бруевича для определения общей щелочности в морской воде // Океанология. 2008. Т. 48. № 3. С. 477–483.
Павлова Г.Ю., Тищенко П.Я., Ходоренко Н.Д. и др. Основной солевой состав и карбонатное равновесие в поровой воде осадков эстуария реки Раздольной (Амурский залив, Японское море) // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 3. С. 70–81.
Тищенко П.Я., Вальманн К., Василевская Н.А. и др. Вклад Органического вещества в щелочной резерв природных вод // Океанология. 2006. Т. 46. № 2. С. 211–219.
Тищенко П.Я., Гуленко Т.А., Лобанов В.Б. и др. Парциальное давление углекислого газа поверхностных вод залива Петра Великого в осенний период // Метеорология Гидрология. 2012. № 12. С. 77–87.
Тищенко П.Я., Михайлик Т.А., Павлова Г.Ю. и др. Карбонатное равновесие вод реки Раздольной // Геохимия. 2017. Т. 55. № 3. С. 236–248.
Тищенко П.Я., Павлова Г.Ю., Шкирникова Е.М. Щелочность Японского моря. Новый взгляд // Океанология. 2012. Т. 52. С. 26–39.
Тищенко П.Я., Стунжас П.А., Павлова Г.Ю. и др. Алгоритм расчета минерализации речных и солености эстуарных вод из данных электропроводности // Океанология. 2019. Т. 59. № 4. С. 591–599.
Усов А.И. Альгинове кислоты и альгинаты: методы анализа, определения состава и установления строения // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 11. С. 1051–1061.
Ходоренко Н.Д., Волкова Т.И., Звалинский В.И. и др. Кинетика извлечения и количественное определение гуминовых веществ в донных отложениях. Геохимия. 2012. Т. 50. № 4. С. 423–430.
Aufdenkampe A.K., Mayorga E., Raymond P.A. et al. Riverine coupling of biogeochemical cycles between land, oceans, and atmosphere // Front. Ecol. Environ. 2011. V. 9. № 1. P. 53–60.
Bauer J.E., Cai W.-J., Raymond P.A. et al. The changing carbon cycle of the coastal ocean // Nature. 2013. V. 504. P. 61–70.
Berner R.A., Lasaga A.G., Garrels R.M. The carbonate-silicate geochemical cycle and its effect on atmospheric carbon dioxide over the past 100 million years // Amer. J. Sci. 1983. V. 283. P. 641–683.
Berner R.A., Rao J.-L. Alkalinity buildup during silicate weathering under a snow cover // Aquatic Geochemistry. 1997. V. 2. P. 301–312.
Cai W.-J., Chen C.T.A., Borges A. Carbon dioxide dynamics and fluxes in coastal waters influenced by river plume // Biogeochemical Dynamics at Large River-Coastal Interfaces: Linkages with Global Climate Change / Eds T.S. Bianchi, M.A. Allison, W.-J. Cai. Cambridge: Cambridge Univer. Press, 2014. Ch. 7. P. 155–173.
Cai W.-J., Guo, X., Chen C.T.A. et al. A comparative overview of weathering intensity and HCO3 flux in the world’s major rivers with emphasis on the Changjiang, Huanghe, Zhujiang (Pearl) and Mississippi Rivers // Continental Shelf Rese. 2008. V. 28. P. 1538–1549.
Cai W.-J., Wang Y. The chemistry, flux, and sources of carbon dioxide in the estuarine waters of the Satilla and Altamaha Rivers, Georgia // Limnol. Oceanogr. 1998. V. 43. № 4. P. 657–668.
Cao Z., Wei W., Zhao Y. et al. Diagnosis of CO2 dynamics and fluxes in global coastal oceans // National Sci. Rev. 2020. V. 7. P. 786–797.
Dickson A.G. pH scales and proton-transfer reactions in saline media such as sea water // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V. 48. P. 2299–2308.
Drake D.W., Tank S.E., Zhulidov A.V. et al. Increasing Alkalinity Export from Large Russian Arctic Rivers // Environ. Sci. Technol. 2018. V. 52. № 15. P. 8302–8308.
Guide to Best Practices for Ocean CO2 Measurements / Eds A.G. Dickson, C.L. Sabine, J.R. Christian // PICES Special Publication. 2007. № 3. 191 p.
Hill T., Neal C. Spatial and temporal variation in pH, alkalinity and conductivity in surface runoff and groundwater for Upper River Severn catchment // Hydr. Earth System Sci. 1997. V. 1. P. 697–715.
https://gmvo.skniivh.ru/
Krishna M.S., Viswanadham R., Prasad M.H.K. et al. Export fluxes of dissolved inorganic carbon to the northern Indian Ocean from the Indian monsoonal rivers // Biogeosci. 2019. V. 16. P. 505–519.
Meybeck M. Riverine transport of atmospheric carbon: sources, global typology and budget // Water, Air, & Soil Pollution. 1993. V. 70. № 1–4. P. 443–463.
Mortatti J., Probst J.-L. Silicate rock weathering and atmospheric/soil CO2 uptake in the Amazon basin estimated from river water geochemistry: seasonal and spatial variations // Chem. Geol. 2003. V. 197. P. 177–196.
Passow U. Transparent exopolymer particles (TEP) in aquatic environments // Progress in Oceanography. 2002. V. 55. P. 287–333.
Passow U., Shipe R.F., Murray A. et al. The origin of transparent exopolymer particles (TEP) and their role in sedimentation of particulate matter // Cont. Shelf Res. 2001. V. 21. P. 327–346.
Raymond P.A., Cole J.J. Increase in the export of alkalinity from Northern America’s largest river // Sci. 2003. V. 301. P. 88–91.
Raymond P.A., Hartmann J., Lauerwald R. et al. Global carbon dioxide emissions from inland waters // Nature. 2013. V. 503. P. 355–359.
Stall L.J., de Brouwer J.F.C. Biofilm formation by benthic diatoms and their influence on the stabilization mudflats // Berichte Forschungszentrum Terramate. 2003. № 12. P. 109–111.
Tishchenko P.Ya., Kang D.-J., Chichkin R.V. et al. Application of potentiometric method using a cell without liquid junction to underway pH measurements in surface seawater // Deep-Sea Res. I. 2011. V. 58. P. 778–786.
Viers J., Oliva P., Dandurand J.-L. et al. Chemical Weathering Rates, CO2 Consumption, and Control Parameters Deduced from the Chemical Composition of Rivers // Treatise Geochem. 2014. V. 7. Ch. 6. P. 175–194.
Walsh J.J. Importance of continental margins in the marine biogeochemical cycling of carbon and nitrogen // Nature. 1991. V. 350. P. 53–55.
Wanninkhof R. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean revisited // Limnol. Oceanogr.: Methods. 2014. V. 12. P. 351–362.
Ward N.D., Bianchi T.S., Medeiros P.M. et al. Where Carbon Goes When Water Flows: Carbon Cycling across the Aquatic Continuum // Front. Mar. Sci. 2017. V. 4. № 7. https://doi.org/10.3389/fmars.2017.0000
Wohl E., Hall R.O. Jr., Lininger K.B. et al. Carbon dynamics of river corridors and the effects of human alterations // Ecol. Monographs. 2017. V. 87. № 3. P. 379–409.
Yatsu E. The nature of weathering. An introduction. Tokio: Sozosha, 1988. 624 p.