Recent aquatic ecosystem response to environmental events revealed from Pb sediment profiles     

S. Mulsow  E. Piovano  F. Cordoba 《Marine pollution bulletin》2009,59(4-7):175

The ²¹⁰Pb dating method was first introduced by Goldberg (1963), and since then has been applied to study sediment from lakes, estuaries and coastal marine environments. Hundreds of studies around the world have used ²¹⁰Pb as a geochronological tool in aquatic ecosystems. However little attention has been paid to the potential of this naturally occurring isotope as an environmental tracer of ecological events. Here we report three instances in which ²¹⁰Pb profiles measured on undisturbed sediment cores from lakes, rivers and fjords show us the potential of ²¹⁰Pb profile as a tracer of natural and anthropogenic processes. The methodology used here is a suite of techniques combining biogeochemistry (micro-electrodes), paleomagnetism (susceptibility), sediment characteristics (LOI) and visualization (SPI and X-ray) applied to the interpretation of ²¹⁰Pb profiles. We measured ²¹⁰Pb profiles on sediments from a river, Cruces River (Chile), which recorded a clear shift in the water chemistry caused by a pulp mill effluent to the river. Here metal mobilization and remobilization of the tracer may be the cause of the observed profile. We also measured ²¹⁰Pb profiles in sediment from two fjords of Southern Chile (Pillan and Reñihue), the sudden deposition change of fresh ²¹⁰Pb with depth observed could very well be the result of bioturbation but it occurred in a seafloor area deprived of bioturbators. In this case, ²¹⁰Pb recorded the onset of aquaculture activities (fish farming) that took place two decades ago. Finally, ²¹⁰Pb profiles measured in two lakes in the “pampa Argentina”: Epecuen and Venado showed a particular shape with depth. These profiles apparently registered a sudden depositional event with recent ²¹⁰Pb material, probably related to strong shifts in precipitation and drought cycles in that part of the world. These three examples show that ²¹⁰Pb profiles provide valuable information not only on geochronology, but also related to natural and anthropogenic short term processes, as shown here, but these are not always reported and well understood.  相似文献   

Stratigraphic signatures due to flood deposition near the Rhône River: Gulf of Lions,northwest Mediterranean Sea     

T.M. Drexler  C.A. Nittrouer 《Continental Shelf Research》2008

Episodic flood delivery provides the bulk of the solid discharge for many small to moderate river systems, including the Rhône River in the northwestern Mediterranean. Several recent studies have demonstrated that the fate of this sediment depends on the coherence between river discharge and energetic ocean conditions. The deposition of flood sediment in the ocean can be confirmed by common signatures of episodic discharge events: presence of ⁷Be, physical stratification, and elevated clay content associated with low ²¹⁰Pb activities.  相似文献   

辽宁省海岸带主要河口区近百年沉积速率变化规律     

邴智武 《地质与资源》2016,25(1):74-78

基于¹³⁷Cs法和²¹⁰Pb法的相互校验,利用13孔岩心663个样品,定量分析了辽宁省海岸带主要河口区近百年沉积速率变化规律.研究表明,辽宁海岸带不同地区、不同时间段沉积速率是不同的.辽河河口区沉积最快,为23.66 mm/a,属于中高速沉积区;辽西海岸带沉积最慢,且总的趋势是沉积速率逐渐减小.随深度增加,辽西海岸带沉积速率逐渐加大,辽东湾大辽河、大凌河入海口沉积速率出现多个峰值,辽东半岛黄海西北岸沉积速率则逐渐减少.  相似文献   

独流减河盐沼210Pbexc和137Cs剖面记录的现代洪水事件沉积          下载免费PDF全文

杨彪  王福  田立柱  陈永胜  姜兴钰  王宏  胡克  方晶  李建芬  商志文 《海洋学研究》2016,34(2):25-34

在独流减河入海口附近河道之间的盐沼采用人工探坑侧壁连续取样,获得2个站位的沉积物样品。通过²¹⁰Pb和¹³⁷Cs定年法建立年代框架,结合粒度分析、有孔虫鉴定和水文数据,探讨了该区的现代洪水事件沉积。结果表明,该区沉积物的²¹⁰Pb_exc比活度-深度剖面中存在2处明显的低值沉积层,分别在3~6 cm和10~14 cm深度,这2个沉积层分别对应¹³⁷Cs曲线的次峰和主峰。这两层与上下相邻层位相比呈现粒径较粗、分选较差,有孔虫丰度较低、破损百分比较高的特征。²¹⁰Pb测年结果显示,¹³⁷Cs曲线下部的主峰对应的年龄为1963年,与全球性的最大峰值形成时间相对应,而上部的次峰对应的并非1986年切尔诺贝利核泄漏事故形成的次峰。区内水文数据显示,在1963和1996年分别发生了2次较大的洪水事件。因此,推断S4和S5站位剖面中2个特殊的沉积层是由洪水事件造成的。本研究说明高分辨率沉积特征的多指标研究可以较为准确地揭示洪水等灾害性事件发生的年代和频率,这有利于系统地揭露海陆过渡带地区地质历史时期灾害和气候事件的频率和强度,为灾害预防和未来规划提供科学依据。  相似文献   

USE OF FALLOUT Pb-210 MEASUREMENTS TO INVESTIGATE LONGER-TERM RATES AND PATTERNS OF OVERBANK SEDIMENT DEPOSITION ON THE FLOODPLAINS OF LOWLAND RIVERS     

Q. HE  D. E. WALLING 《地球表面变化过程与地形》1996,21(2):141-154

The potential for using fallout (unsupported) Pb-210 (²¹⁰Pb) measurements to estimate rates of overbank sediment deposition on the floodplains of lowland rivers is explored. A model which distinguishes the contribution from direct atmospheric fallout and the catchment-derived input associated with the deposition of suspended sediment has been developed to interpret the fallout Pb-210 inventories at floodplain sampling sites and to estimate average sediment accumulation rates over the past 100 years. The approach has been successfully used to estimate rates of overbank sedimentation on the floodplains of the Rivers Culm and Exe in Devon, U.K. A detailed investigation of the pattern of longer-term sedimentation rates within a small reach of the floodplain of the River Culm indicated a range of deposition rates between 0.07 and 0.59 g cm⁻² a⁻¹, which was in close agreement with estimates of current sedimentation rates obtained using sedimentation traps.  相似文献   

围海造地工程对香港维多利亚港现代沉积作用的影响   总被引：17，自引：1，他引：16  

潘少明  施晓冬  王建业  Peter Tanner  Lai Shing Leong 《沉积学报》2000,18(1):22-28

对采自香港维多利亚港的 4个 6m长的沉积柱状样作了2 10 Pb及Pb、Zn、Cu含量分析。结果表明,维多利亚港开阔区域现代沉积速率在 0.3～ 2cm/a之间变化,西部大于东部。在九龙海峡主航道上,基本上处于冲淤平衡状态。由于近百年来围海造地、海岸工程建设,使维多利亚港的岸线发生了较大的变化,在台风避风塘等潮流作用较弱的区域及靠近城市排污口的地方沉积速率可达 3～ 5cm/a,这表明围海造地、海岸工程等造成的岸线变化是影响维多利亚港堆积侵蚀的主要因素。Pb、Zn、Cu等重金属在沉积柱状样中的分布表明,在沉积速率较快的区域,重金属的污染也较为严重。  相似文献   

干旱区湖泊沉积物中过剩²¹⁰Pb的沉积特征与风沙活动初探   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈永福  赵志中 《湖泊科学》2009,21(6):813-818

过剩~(210)Pb不仅是沉积物年龄测定的重要手段,而且是环境示踪的一种主要方法,干旱区湖泊主要为封闭湖泊,其沉积物所接受的过剩~(210)pb沉积在大气沉降背景外,主要受风沙侵蚀来源的影响.因此,较高的过剩~(210)Pb沉积通量有可能与区域风沙活动有关.本文在对比分析近几年来发表在各期刊中的湖泊~(210)Pb数据的基础上,计算各个湖泊多年平均过剩~(210)Pb的沉积通量并与大气过剩~(210)Pb沉降背景比较,从而初步确定中国北方干旱区风沙活动的可能区域.然后对所确定的典型风沙多发区,利用过剩~(210)Pb模式(PF-CRS)计算沉积物沉积速率,并与相应区域的"尘暴"记录对比,进而论证该方法在指示风沙活动方面的可靠程度.  相似文献   

太湖THS孔现代沉积物137Cs和210Pb的分布及计年   总被引：9，自引：1，他引：8  

姚书春  李世杰  刘吉峰  薛滨  夏威岚 《海洋地质与第四纪地质》2006,26(2):79-83

太湖THS沉积物柱状岩心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,高含水率和有机质含量是前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏对应的137Cs蓄积峰向表层迁移的一个可能的原因。利用137Cs核素1963年和1975年对应的蓄积峰计算出沉积速率为0.34 cm/a。利用137Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用210Pb计年的CRS模式获得不同时段的沉积速率,发现在80年代末沉积物堆积通量最高,达到0.6 g/(cm2.a)。两种计年方法的结合有助于认识沉积速率的变化情况。  相似文献   

藏南冰前湖枪勇错近百年沉积速率变化及冰川进退反演     

张润  金章东  张飞  张小龙  李良波  徐阳  徐柏青 《湖泊科学》2021,33(5):1584-1594

青藏高原上分布着大量的大陆性冰川,其对区域及全球气候变化响应极其敏感.工业革命以来,随着全球升温速率加快(特别是北半球),青藏高原部分地区的冰川在近百年显著退缩.冰前湖沉积物是最直接的冰川变化记录载体之一,但其沉积速率如何响应冰川及气候变化,能否反演冰川进退过程却知之甚少.本文依据~(210)Pb和~(137)Cs限定藏南冰前湖枪勇错QY5沉积岩芯的年龄,计算出不同深度沉积物的沉积速率,且与前人(QY-3)的沉积速率进行对比,揭示了近百年来枪勇错流域冰川变化历史及其与气温之间的关系.结果表明,枪勇错QY5近百年来的平均沉积速率为0.21 cm/a,比湖心(QY-3)快2倍左右,但两者的变化基本同步,高沉积速率对应温度上升期,是冰川退缩的直接响应:(1)1900—1960年,枪勇错沉积速率整体增加且变幅较大,与1890—1950年之间西藏温度波动式升高相对应,反映枪勇冰川总体处于退缩状态;(2)1960—1985年,沉积速率低且变幅较小,同期气温下降,枪勇冰川退缩程度相对较低且保持平稳;(3)1985年以来,枪勇错沉积速率呈上升趋势,是全球增暖下冰川显著退缩的直接响应.在短时间尺度内冰前湖沉积速率所揭示的枪勇冰川变化主要受控于温度,降水量对冰川变化的影响较小,但冰川对温度变化的响应滞后5～10 a.由于全球变暖和冰川对温度响应的滞后,在未来几十年高原冰川的融化速率可能会加快,亚洲水塔将面临着新的挑战.  相似文献   

²¹⁰Pb测年的“延年”与“折寿”     

贾建军  杨旸  蔡廷禄  高建华  夏小明  李炎  高抒 《海洋学报(英文版)》2018,37(6):30-39

放射性同位素²¹⁰Pb适于百年尺度的定年和沉积速率计算,已经在冰芯、土壤、湖泊、水库、河口、潮滩、潟湖、海湾和浅海陆架等多种环境得到广泛应用。目前,²¹⁰Pb测年方法的应用有两种现象值得注意：一种是“延年”,即根据测算的沉积速率回溯定年的时间,有时回溯的时间跨度可达二、三百年;另一种是“折寿”,即根据测算的表观沉积速率计算得到的²¹⁰Pb本底层位之上的时间跨度不足百年。根据²¹⁰Pb测年的原理和有关仪器的检出限来分析,本文作者认为,²¹⁰Pb直接定年的上限以110 yr~155 yr为宜。因此,“延年”的运用有一定的前提条件,即研究区的沉积环境在回溯的数百年尺度内应该保持稳定,同时回溯的定年结果最好有其他独立的定年方法（如历史文献记录或生物标志物等）来印证、以增加其可靠性。对于²¹⁰Pb测年的“折寿”现象,可能的原因有四种。第一,沉积及取样的压实效应没有在分析和计算过程中得到校正。第二,²¹⁰Pb活度测量的精度和不确定度影响了对本底的判断;为稳妥起见,研究者选定的本底层位一般会比真实的本底年龄要年轻一些,导致定年结果的时间跨度缩小。第三,²¹⁰Pb定年计算模式决定了本底活度值的微小差异将带来计算出来的时间跨度产生显著差异。第四,沉积过程事实上发生了后期的侵蚀和迁移,导致保存在柱样中的沉积记录不完整。为了有效地减少²¹⁰Pb测年法的结果误差,可以采取减小²¹⁰Pb活度测量子样的间距、并同步测量²²⁶Ra活度等技术手段;另外,在计算时应该使用沉积通量而不是表观沉积速率。我们相信,²¹⁰Pb测年方法的正确运用和解译将对物源判断、沉降后的侵蚀和扰动等问题提供一些有益的信息。  相似文献