滨海湿地是大气甲烷的重要自然源，深入理解滨海湿地中的甲烷厌氧氧化过程对理解控制滨海湿地甲烷排放的机制以及对减轻全球变暖具有重要意义。为探究天津滨海湿地甲烷厌氧氧化作用的主要受控因素，天津大学地球系统科学学院相关研究团队以位于天津滨海地区的国际重要湿地——北大港湿地为研究对象，分析了不同季节下不同盐度水体沉积物孔隙水的化学成分以及DIC和甲烷的稳定碳同位素组成变化特征，研究结果揭示了硫酸盐在滨海湿地甲烷厌氧氧化中的作用机制和重要角色。
硫酸盐还原耦合甲烷厌氧氧化（S-AOM）过程主导北大港滨海湿地甲烷的消耗，表层水体硫酸盐浓度会影响滨海湿地沉积物硫酸盐还原途径（S-AOM和有机质硫酸盐还原过程（OSR））。在硫酸盐浓度较高的滨海湿地，S-AOM对甲烷和硫酸盐的消耗更为显著，S-AOM几乎消耗了全部向上扩散的甲烷（96%）。硫酸盐-甲烷转换带（SMTZ）的深度和厚度具有明显的时空格局（见图1），活跃的产甲烷过程和向上的高甲烷扩散通量抬升了SMTZ，进而增加了低硫酸盐浓度滨海湿地甲烷高排放的风险。因此，人为干预造成的沿海湿地水体淡化将削弱S-AOM并破坏SMTZ的屏障功能，从而进一步诱导沿海湿地高甲烷排放。该结论有助于理解滨海湿地系统甲烷产生和排放的机制，特别是面对全球变暖背景下亟待开展的滨海湿地恢复需求。
图1 滨海湿地沉积物SMTZ空间变化及S-AOM对甲烷、硫酸盐消耗和DIC生成贡献的概念图
（箭头粗细不代表实际通量大小）
我院博士研究生剌伟为该论文第一作者，该项成果是在刘丛强院士、郎赟超教授等研究团队指导下的研究生工作。该研究主要得到国家自然科学基金（项目号：41971123和42103052）和科技部“科技基础资源调查专项”（项目号： 2021FY101000）的资助，相关研究成果以论文“Sulfate concentrations affect sulfate reduction pathways and methane consumption in coastal wetlands”发表在Water Research。
文章信息：Wei La, Xiaokun Han, Cong-Qiang Liu, Hu Ding, Mingxuan Liu, Fusheng Sun, Siliang Li, Yunchao Lang*. 2022. Sulfate concentrations affect sulfate reduction pathways and methane consumption in coastal wetlands. Water Research, 118441.
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135422003955
