『Abstract
The cycle of organic carbon burial and exhumation moderates atmospheric
chemistry and global climate over geologic timescales. The burial
of organic carbon occurs predominantly at sea in association with
clay-sized particles derived from the erosion of uplifted continental
rocks. It follows that the history of the fine-grained particles
on land may bear on the nature of the organic carbon buried. In
this study, the evolution of clay-associated organic matter was
followed from bedrock source to the seabed in the Eel River sedimentary
system of northern California using natural abundance 13C
and 14C tracers. Approximately half of the fine-grained
organic carbon delovered to the shelf is derived from ancient
sedimentary organic carbon found in the uplifted Mesozoic-Tertiary
Franciscan Complex of the watershed. The short residence time
of friable soils on steep hill slopes, coupled with rapid sediment
accumulation rates on the shelf-slope, act to preserve the ancient
organic carbon. A comparable quantity of modern organic carbon
is added to particles in the watershed and on the shelf and slope.
The bimodal mixture of ancient and modern C in soils and sediments
may be characteristic of many short, mountainous rivers. If the
Eel River chemistry is typical of such rivers, more than 40 Tg
of ancient organic C may be delivered to the world's oceans each
year. A flux of that magnitude would have a significant influence
on marine and global C-cycles.』
『要旨
有機炭素の埋没と再露出の循環は、地質年代スケールにわたる大気の化学性と世界の気候を緩和している。有機炭素の埋没は、隆起した大陸の岩石の浸食からもたらされた粘土サイズの粒子に伴って、海洋で広く起こっている。陸上の細粒の粒子の履歴は、埋没した有機炭素の性質に影響している可能性を生む。本研究では、粘土に伴う有機物の進化を、天然の13C
と 14C 量をトレーサーとして用いて、炭素源である基盤岩から北部カリフォルニアのEel川堆積系の海底までを追跡した。大陸棚に排出された細粒有機炭素のおよそ半分は、隆起した中生代-第三紀フランシスカン・コンプレックス(複合岩体)の流域に見られる過去の堆積性有機炭素から由来している。険しい丘陵斜面上の砕けやすい土壌は短い滞留時間をもつため、大陸棚斜面での堆積物集積速度が速いことと重なって、過去の有機炭素を保存するように作用する。それに匹敵する量の現在の有機炭素が、流域および大陸棚と斜面の粒子に加わっている。土壌および堆積物における過去と現在のCのバイモーダルな混合は、多くの短い山地河川の特徴であるだろう。もしEel川か化学性がそのような河川に典型的なものであるならば、40
Tg以上の過去の有機Cが、世界の海洋に毎年排出されているだろう。そのようなフラックスの大きさは海洋および世界のC-循環に重大な影響を与えるだろう。
』
1. Introduction
2. Sampling and methodology
2.1. Study area and sampling
2.2. Size separations
2.3. OC concentration and isotopic analyses
2.4. OC loading
2.5. Fourier transform infrared spectroscopy
3. Results and discussion
3.1. Sources and isotopic compositions of OC
3.2. Carbon budgets of clay fractions
3.3. Implications
4. Conclusions
Acknowledgments
References