Published April 9, 2019 | Version v1
Publication Open

Biogeochemical Impacts of a Black Carbon Wet Deposition Event in Halong Bay, Vietnam

  • 1. Institut Méditerranéen d'Océanologie
  • 2. Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives
  • 3. Vietnam Academy of Science and Technology
  • 4. Marine Biodiversity Exploitation and Conservation
  • 5. Vietnam National University Ho Chi Minh City
  • 6. Laboratoire d'Études en Géophysique et Océanographie Spatiales
  • 7. Université de Toulouse
  • 8. Laboratoire Microorganismes Génome et Environnement
  • 9. Université Clermont Auvergne
  • 10. Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

Description

Black carbon (BC) is emitted to the atmosphere during biomass, biofuel and fossil fuel combustion, and leaves the atmosphere via dry or wet deposition on land and on the ocean. On a global scale, wet deposition accounts for about 80% of the total atmospheric BC inputs to the ocean. The input of BC particles to the ocean can enrich surface waters with carbon and associated elements, and owing to high porosity and surface-active properties, BC can alter biogeochemical cycles by sorbing dissolved compounds and promoting aggregation. The rain-mediated input of BC to the ocean and its consequences on nutrient concentrations and particle dynamics were studied in Halong Bay, Vietnam, during a 24 h cycle impacted by short and heavy rainfall events. This study suggests that once introduced in the surface ocean via wet deposition, BC sorbs dissolved organic matter (DOM) and stimulates aggregation processes. The observed wet deposition events were characterized by sudden and pulsed inputs of BC particles that created a thin layer of sinking surface-active aggregates, acting as a net-like scavenger for DOM, nutrients (especially phosphate), and small particles. In addition, the wet deposition events coincided with an enrichment of nutrients in the surface microlayer, with an excess input of nitrogen relative to phosphorus leading to an increase of the molar N:P ratio from 24:1 to 37:1. In the underlying water, the molar N:P ratio also increased (i.e., from 39:1 to 64:1), and this can be attributed to the preferential scavenging of dissolved P-compounds on sinking BC-aggregates.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ينبعث الكربون الأسود (BC) إلى الغلاف الجوي أثناء احتراق الكتلة الحيوية والوقود الحيوي والوقود الأحفوري، ويترك الغلاف الجوي عن طريق الترسيب الجاف أو الرطب على الأرض وفي المحيط. على نطاق عالمي، يمثل الترسيب الرطب حوالي 80 ٪ من إجمالي مدخلات BC في الغلاف الجوي إلى المحيط. يمكن أن تؤدي مدخلات جزيئات BC إلى المحيط إلى إثراء المياه السطحية بالكربون والعناصر المرتبطة به، وبسبب المسامية العالية والخصائص النشطة على السطح، يمكن لـ BC تغيير الدورات البيوجيوكيميائية عن طريق امتصاص المركبات المذابة وتعزيز التجميع. تمت دراسة مدخلات BC بوساطة الأمطار في المحيط وعواقبه على تركيزات المغذيات وديناميكيات الجسيمات في خليج هالونج، فيتنام، خلال دورة 24 ساعة متأثرة بأحداث هطول الأمطار القصيرة والغزيرة. تشير هذه الدراسة إلى أنه بمجرد إدخالها في المحيط السطحي عن طريق الترسيب الرطب، تمتص BC المادة العضوية الذائبة (DOM) وتحفز عمليات التجميع. تميزت أحداث الترسيب الرطب المرصودة بمدخلات مفاجئة ونبضية لجسيمات BC التي خلقت طبقة رقيقة من الركام النشط السطحي الغارق، والتي تعمل ككنس شبيه بالشبكة لـ DOM، والمغذيات (خاصة الفوسفات)، والجسيمات الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تزامنت أحداث الترسيب الرطب مع إثراء العناصر الغذائية في الطبقة الدقيقة السطحية، مع وجود مدخلات زائدة من النيتروجين بالنسبة للفوسفور مما أدى إلى زيادة نسبة N:P المولارية من 24:1 إلى 37:1. في الماء الأساسي، زادت نسبة N:P المولارية أيضًا (أي من 39:1 إلى 64:1)، ويمكن أن يعزى ذلك إلى الكسح التفضيلي لمركبات P الذائبة على الركام BC الغارق.

Translated Description (French)

Le carbone noir (BC) est émis dans l'atmosphère lors de la combustion de la biomasse, des biocarburants et des combustibles fossiles, et quitte l'atmosphère par dépôt sec ou humide sur terre et sur l'océan. À l'échelle mondiale, les dépôts humides représentent environ 80 % des apports atmosphériques totaux de noir de carbone dans l'océan. L'apport de particules de noir de carbone dans l'océan peut enrichir les eaux de surface en carbone et en éléments associés, et en raison de sa porosité élevée et de ses propriétés tensioactives, le noir de carbone peut modifier les cycles biogéochimiques en sorbant les composés dissous et en favorisant l'agrégation. L'apport de BC à l'océan par la pluie et ses conséquences sur les concentrations en nutriments et la dynamique des particules ont été étudiés dans la baie d'Halong, au Vietnam, au cours d'un cycle de 24 heures impacté par de courtes et fortes précipitations. Cette étude suggère qu'une fois introduit dans l'océan de surface par dépôt humide, BC sorbe la matière organique dissoute (DOM) et stimule les processus d'agrégation. Les dépôts humides observés ont été caractérisés par des apports soudains et pulsés de particules de noir de carbone qui ont créé une fine couche d'agrégats tensio-actifs coulants, agissant comme un piégeur semblable à un filet pour le DOM, les nutriments (en particulier le phosphate) et les petites particules. En outre, les événements de dépôt humide ont coïncidé avec un enrichissement des nutriments dans la micro-couche de surface, avec un apport excessif d'azote par rapport au phosphore conduisant à une augmentation du rapport molaire N :P de 24:1 à 37:1. Dans l'eau sous-jacente, le rapport molaire N :P a également augmenté (c'est-à-dire de 39:1 à 64:1), ce qui peut être attribué au piégeage préférentiel des composés P dissous sur les agrégats BC en train de couler.

Translated Description (Spanish)

El carbono negro (BC) se emite a la atmósfera durante la combustión de biomasa, biocombustibles y combustibles fósiles, y sale de la atmósfera a través de la deposición seca o húmeda en tierra y en el océano. A escala mundial, la deposición húmeda representa aproximadamente el 80% de las entradas atmosféricas totales de BC al océano. La entrada de partículas de BC en el océano puede enriquecer las aguas superficiales con carbono y elementos asociados, y debido a su alta porosidad y propiedades tensioactivas, el BC puede alterar los ciclos biogeoquímicos al absorber los compuestos disueltos y promover la agregación. El aporte de BC al océano mediado por la lluvia y sus consecuencias en las concentraciones de nutrientes y la dinámica de partículas se estudiaron en la bahía de Halong, Vietnam, durante un ciclo de 24 h afectado por eventos de lluvias cortas y fuertes. Este estudio sugiere que una vez introducido en la superficie del océano a través de la deposición húmeda, el BC absorbe la materia orgánica disuelta (DOM) y estimula los procesos de agregación. Los eventos de deposición húmeda observados se caracterizaron por entradas repentinas y pulsadas de partículas de BC que crearon una capa delgada de agregados tensioactivos que se hunden, actuando como un eliminador similar a una red para DOM, nutrientes (especialmente fosfato) y partículas pequeñas. Además, los eventos de deposición húmeda coincidieron con un enriquecimiento de nutrientes en la microcapa superficial, con un exceso de aporte de nitrógeno en relación con el fósforo que condujo a un aumento de la relación molar N:P de 24:1 a 37:1. En el agua subyacente, la relación molar N:P también aumentó (es decir, de 39:1 a 64:1), y esto puede atribuirse a la eliminación preferencial de los compuestos P disueltos en los agregados BC que se hunden.

Files

pdf.pdf

Files (4.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c2da99507615454d0c2b7040e9fb38ac
4.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التأثيرات الكيميائية الحيوية لحدث ترسيب رطب للكربون الأسود في خليج هالونج، فيتنام
Translated title (French)
Impacts biogéochimiques d'un événement de dépôt humide de carbone noir dans la baie d'Halong, au Vietnam
Translated title (Spanish)
Impactos biogeoquímicos de un evento de deposición húmeda de carbono negro en la bahía de Halong, Vietnam

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2938155677
DOI
10.3389/fmars.2019.00185

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W115959952
  • https://openalex.org/W1519300608
  • https://openalex.org/W1521371173
  • https://openalex.org/W1538007510
  • https://openalex.org/W1563288613
  • https://openalex.org/W1893479363
  • https://openalex.org/W1907369419
  • https://openalex.org/W1911962482
  • https://openalex.org/W1950181621
  • https://openalex.org/W1957571830
  • https://openalex.org/W1961126430
  • https://openalex.org/W1969831842
  • https://openalex.org/W1973159013
  • https://openalex.org/W1973261197
  • https://openalex.org/W1980272765
  • https://openalex.org/W1985922957
  • https://openalex.org/W1988117595
  • https://openalex.org/W1994448792
  • https://openalex.org/W1996923917
  • https://openalex.org/W1999964030
  • https://openalex.org/W2000443717
  • https://openalex.org/W2000945363
  • https://openalex.org/W2002333071
  • https://openalex.org/W2005014246
  • https://openalex.org/W2005417892
  • https://openalex.org/W2011811130
  • https://openalex.org/W2013077733
  • https://openalex.org/W2014626135
  • https://openalex.org/W2024274899
  • https://openalex.org/W2025082879
  • https://openalex.org/W2028999185
  • https://openalex.org/W2036025639
  • https://openalex.org/W2038287838
  • https://openalex.org/W2041425747
  • https://openalex.org/W2047423094
  • https://openalex.org/W2048265977
  • https://openalex.org/W2062706465
  • https://openalex.org/W2065792439
  • https://openalex.org/W2072464080
  • https://openalex.org/W2074643595
  • https://openalex.org/W2078462178
  • https://openalex.org/W2079886032
  • https://openalex.org/W2085543204
  • https://openalex.org/W2086223297
  • https://openalex.org/W2087838164
  • https://openalex.org/W2090645181
  • https://openalex.org/W2094084179
  • https://openalex.org/W2114765255
  • https://openalex.org/W2128948717
  • https://openalex.org/W2130304844
  • https://openalex.org/W2138460152
  • https://openalex.org/W2145810508
  • https://openalex.org/W2151427711
  • https://openalex.org/W2155725298
  • https://openalex.org/W2162312823
  • https://openalex.org/W2164372419
  • https://openalex.org/W2166050942
  • https://openalex.org/W2169262584
  • https://openalex.org/W2170823534
  • https://openalex.org/W2465351769
  • https://openalex.org/W2552060483
  • https://openalex.org/W2584649889
  • https://openalex.org/W2709774194
  • https://openalex.org/W2737969038
  • https://openalex.org/W2752898444
  • https://openalex.org/W2772435063
  • https://openalex.org/W2788272839
  • https://openalex.org/W2842557691
  • https://openalex.org/W4242958375
  • https://openalex.org/W4246982341
  • https://openalex.org/W4299955887
  • https://openalex.org/W603939811