Las bahías costeras son zonas de transición trascendentales que conectan ecosistemas terrestres y marinos. La bahía de Xiangshan es una bahía típicamente eutrófica y semicerrada en el Mar de China Oriental. Un estudio reciente tomó la bahía de Xiangshan como ejemplo, revelando las fuentes y la transformación de la materia orgánica disuelta (DOM) en esta bahía eutrófica.

Materia orgánica disuelta (DOM), que consiste en una vasta colección de compuestos complejos, ha recibido mucha atención debido a su importante contribución a la mayor reserva de carbono orgánico reducido en el océano, que es de tamaño considerable para la atmósfera CO ₂ reservorio.

Las bahías costeras son conocidas por una firma semicerrada y un largo tiempo de retención de agua en comparación, con estuarios dominados por ríos. De hecho, sirven como enlaces entre ríos y océanos para transportar carbono orgánico. Sin embargo, estaban universalmente expuestos a altos flujos de nutrientes de actividades antropogénicas intensivas como la descarga de aguas residuales y la industria de la acuicultura debido a su ubicación cerca de asentamientos humanos. Los grandes flujos de nutrientes podrían conducir a la eutrofización costera con floraciones de algas nocivas, que se han observado en un par de bahías costeras, como la bahía de Jiaozhou y la bahía de Xiangshan en China. La alta productividad primaria, así como los procesos biogeoquímicos posteriores, inducida por la eutrofización podría afectar la composición química y el flujo de materia orgánica transportada al océano abierto. Como tal, Se supone que las bahías costeras no son solo "conductos" donde la materia orgánica se transporta a los océanos abiertos, pero también "reactores" donde se procesa o transforma materia orgánica.

Al describir la bahía de Xiangshan como "uno de los lugares de prueba más valiosos del mundo, "Los investigadores de la Universidad de Zhejiang señalaron el inmenso valor de investigar las composiciones del grupo DOM allí". Se reconoce como un bahía costera estrecha, con un tiempo de retención de agua prolongado, lo que facilitaría el procesamiento biogeoquímico de la materia orgánica. Es más, ha sido la base de acuicultura más grande de la provincia de Zhejiang, causando una eutrofización severa con floraciones de algas nocivas ".

Investigaciones biogeoquímicas realizadas en otras bahías costeras, desde la aparición de lo espectroscópico, han revelado "mezcla física, fotooxidación, y los efectos de las mareas podrían afectar el comportamiento de DOM en dichos sistemas "según Yu Pang y Chen Zhao, estudiantes graduados de la Facultad de Ciencias de la Tierra, Universidad de Zhejiang, en la ciudad china de Hangzhou.

En un artículo en coautoría con Yuping Zhou, Yanzhen Zhang, Wei Huang y Yuntao Wang, académicos de la Universidad de Zhejiang y el Segundo Instituto de Oceanografía, Ministerio de Recursos Naturales, los investigadores afirmaron que "terrestres, marina, y los insumos antropogénicos contribuyen colectivamente al conjunto de DOM. La conclusión fue confirmada por enfoques tanto ópticos como moleculares. Un componente similar a una proteína y dos componentes similares a los húmicos se identificaron mediante técnicas espectroscópicas y también se determinaron los grupos moleculares asociados con diferentes fuentes ".

Estos autores revelaron en el estudio, que fue publicado en la revista Science China:Ciencias de la Tierra , que las señales terrestres disminuyen gradualmente de la bahía superior a la inferior con el aumento de la salinidad debido a un efecto de dilución del agua de mar, mientras que un componente fluorescente similar a una proteína puede derivar de múltiples fuentes porque falta una relación lineal similar.

La investigación destinada a resolver este problema se enfrentó a una serie de obstáculos:el aislamiento, extracción, y la caracterización química de DOM son requisitos previos para comprender su ciclo en los sistemas acuáticos. Sin embargo, excepto algunos azúcares, aminoácidos, y fenoles de lignina, Las composiciones de la mayoría de DOM son todavía inciertas debido a su complejidad, heterogeneidad, y baja concentración en ambientes naturales. Comprender la composición química y las fuentes es un requisito previo para determinar el ciclo de DOM en ambientes acuáticos.

"Las técnicas tradicionales solo podrían ser un reflejo de la química general del DOM, mientras que nuestro conocimiento de la composición del DOM a nivel molecular todavía es insuficiente. Hasta la fecha, estudios limitados han combinado enfoques ópticos y moleculares para investigar sistemáticamente la composición de DOM en bahías costeras ".

Para resolver este problema, Estos investigadores aplicaron la espectrometría de masas por resonancia de ciclotrón de iones por transformada de Fourier (FT-ICRMS), una herramienta de última generación que ofrece la posibilidad de obtener con precisión información a nivel molecular. En los años recientes, Los científicos han establecido una variedad de índices para representar DOM basándose en los datos obtenidos de FT-ICRMS.

Los investigadores encontraron que la mezcla física resultante del efecto de dilución del agua de mar todavía ocurre en la bahía de Xiangshan durante el verano. que se ha encontrado ampliamente en estuarios dominados por ríos en todo el mundo. También, la detección de compuestos que contienen S asociados antropogénicos confirma los aportes de las actividades humanas. Los aportes antropogénicos pueden ser una fuente importante de DOM en las bahías costeras cuando se compara la bahía de Xiangshan con otras bahías chinas.

Los datos obtenidos de FT-ICRMS sugirieron que la degradación fotoinducida juega un papel crítico en la alteración de las composiciones de DOM, considerando que las composiciones moleculares imprimen firmas lábiles pronunciadas en comparación con otros ambientes acuáticos.

"A lo mejor de nuestro conocimiento, "escribieron los siete investigadores, "Este trabajo también arrojará luces sobre estudios futuros que se centren en el ciclo del carbono en los estuarios".