珊瑚钒可记录南海热带气旋和人为活动

最近，由于工业革命以来的环境问题，出现了新的研究领域，重点关注大气、水和沉积物之间的钒循环。由于钒的显着富集，钒已被广泛认为是化石燃料(尤其是原油)中的痕量污染物，并且可以通过石油泄漏或与其燃烧相关的大气沉积释放到海水中。

此外，由于海洋钒在海水中的丰度和停留时间、以控制溶解度的几种氧化态出现以及在生物代谢中的作用，海洋钒有可能成为自然系统中环境重建的有价值的代表。

尽管全球钒循环的人为影响对其他人为活动的金属(例如铅和汞)的全球循环具有平行影响，但它受到的关注相当有限。特别是海洋中钒的地球化学研究远远落后于其他金属，海洋是陆地上动员钒的主要汇集地。

热带海域的珊瑚礁可以为沿海水中的微量金属以及相关的自然和人为因素提供宝贵的环境档案，珊瑚中的钒已成功并广泛用作记录珊瑚礁表层海水中钒历史变化的有力工具.

广西大学海洋科学学院于可夫教授领导的研究团队使用来自珊瑚(W3)骨架的地球化学代理数据(钒/钙(V/Ca)、δ18O、δ13C等)1984年涠洲岛附近的每月分辨率，以及来自海南岛的珊瑚(LW4)钒数据，以描述南海北部表层海水中钒的时间变化。

这项研究首次记录了近海非河口滨珊瑚中记录的地表风和V/Ca比值时间模式之间的密切关系，表明记录热带气旋史前变化的巨大潜力。这项研究为海洋沉积物中钒的再活化与海洋氧化还原条件之间的联系提供了强有力的证据，而海洋氧化还原条件与由表面风引起的垂直混合有关。

然而，在人为影响下每个区间之间的差异表明，表层海水中钒的来源和驱动因素过于复杂，珊瑚V/Ca与表层风的关系无法用作简单的定量比。此外，这项研究认为，珊瑚V/Ca比率可能是去除人工干扰后表面风的潜在代表。

受漏油事件与珊瑚骨骼中V/Ca峰之间时间序列一致性的鼓舞，本研究恢复了与南海北部人为钒排放相关的工业发展和革命的历史变化。

早期(公元1984年至1993年)，相对较高且不稳定的珊瑚V/Ca比值与周围大陆的工农业活动有关，例如涠洲岛附近油田的勘探、采矿和运输。

中期(公元1994年至2008年)，珊瑚V/Ca比值低的原因是国家环境保护法颁布后有效的环保举措。在最后阶段(2009年至2015年CE)，由于当地航运业的发展，珊瑚V/Ca比率增加，与石油泄漏相关的几个极端峰值。

这项研究有助于确定热带气旋和人为活动的潜在新地球化学直接代表，可以从沿海地区有数据的高分辨率珊瑚骨架档案中恢复。该论文已发表在《科学中国·地球科学》上。