集中补给加剧土壤碳泄漏和地下水碳酸盐风化：对地下碳汇的影响,Applied Geochemistry

土壤碳渗漏到地下水中是地下碳循环中至关重要的自然碳汇过程。然而，土壤碳向下渗漏的主要驱动力以及地下水中碳的后续命运仍然难以捉摸。在这里，我们研究了潮湿地区地下水井的多季节流体动力学、水文地球化学和环境同位素（δ13C、δH 和 δ18O）。集中降雨后频繁的地下水位上升（1 ∼ 3 m）和同位素特征波动支持了集中地下水补给发生的证据。我们发现，在较短和湿润的季节集中补给导致地下水DOC（306.5±231μmol/L）和CO（2154±726.6μmol/L）增加，CH（1.75±1.2μmol/L）和DIC稀释（4486 ± 790.8 µmol/L）以及耗尽的 δ13C 特征（−17‰∼−18‰）。这些变化共同阐明了集中补给驱动的加速土壤碳向下渗漏和水动力混合。饱和指数计算和PHREEQC模拟证实，集中补给过程中土壤碳泄漏产生的大量地下水CO对碳酸盐风化产生正扰动，并最终通过转化为HCO以更稳定的形式储存。碳同位素分析进一步确定，与生物来源相比，碳酸盐风化作用约占 DIC 动力学的三分之一。这项研究强调，集中补给对于将土壤来源的碳冲入地下水和激活地下水中的碳酸盐风化具有不成比例的贡献，这对全球碳预算中不可忽视的地下碳汇的时间变化具有重要影响。

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