Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)

Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)Các quá trình vật lý và hóa học của hồ (Nguyen Thanh Son, Nguyen Duc Hanh, Ngo Chi Tuan dich)

Đại học quốc gia hà nội Trờng Đại học Khoa học tự nhiên A Lerman, D.Imboden, J Gat Các trình vật lý hoá học hồ Biên dịch: Nguyễn Thanh Sơn Ngô Chí Tuấn Nguyễn Đức Hạnh Hà Néi – 2005 Mơc lơc Trang Ch−¬ng Sự phân bố toàn cầu hồ 1.1 Giới thiệu 1.2 Vật chất cách tiếp cận tới nghiên cứu số lợng hồ toàn cầu 1.3 Quy luËt chung ph©n bè hå 1.4 Sù ph©n bè hå theo nguån gèc kiÕn t¹o 1.5 Hå cã nguån gốc băng 1.6 Những hồ có nguồn gốc sông 1.7 Phân phối toàn cầu hồ miệng núi lửa 1.8 Phân phối toàn cầu hồ mặn 1.9 Sự phân bố hệ thống hồ toàn cầu 1.10 Những thay đổi chủ yếu phân bố theo địa chất hồ toàn cầu 1.11 Các kết luận thảo luận Tài liệu tham khảo Chơng Các trình thuỷ văn cân nớc hồ Giới thiệu Hệ thống thuỷ văn 2.1 Sự tơng tác hồ với khí 2.2 Sự tơng tác hồ với nớc mặt 2.3 Sự tơng tác hồ với nớc sát mặt 2.4 Sự thay đổi thể tích hồ Tóm lợc Tài liệu tham khảo Chơng Phản ứng thuỷ - nhiệt học hồ tới khí hậu - mô tả mô hình hoá 3.1 Giới thiệu 3.2 Phản ứng thuỷ văn 3.3 Cân thuỷ văn 3.4 Mô hình thuỷ văn 3.5 Phản ứng nhiệt 3.6 Sử dụng mô hình để kết nối hồ với thay đổi khí hậu 3.7 Các liệu đầu vào 3.8 áp dụng mô hình 3.9 Tãm l−ỵc 7 14 19 21 23 25 26 28 37 45 50 57 57 58 58 66 69 91 92 94 100 100 101 108 110 111 122 123 124 132 Tài liệu tham khảo 132 Chơng Những chế xáo trộn hồ 4.1 Sự vận chuyển xáo trộn 4.2 Hồ mét hƯ thèng vËt lÝ 4.3 §éng lùc häc chÊt lỏng: diễn toán trình bình lu khuếch tán 4.4 Tỉ khối độ ổn định cột nớc 4.5 Các dòng lợng: lực gây nên trình vận chuyển xáo trộn 4.6 Các trình xáo trộn hồ 4.7 Sự xáo trộn liên quan đến sinh thái Tài liệu tham khảo Chơng Những chất đồng vị bền vững hồ nớc nớc mặn 5.1 Lời giới thiệu 5.2 Hồ có diện tích nhỏ 5.3 Sự tác động qua lại hệ thống tái cấp 5.4 Hồ mặn 5.5 Đồng vị đầm hồ cổ 5.6 Kết luận từ hồ biển Tài liệu tham khảo Chơng Những trao đổi chất hoá học khí hồ 6.1 Lời giới thiệu 6.2 Quá trình cân trao đổi chất hoá học không khí nớc 6.3 Sự khuếch tán không khí nớc 6.4 Sự bay hấp thụ: hớng tiếp cận ma sát kép 6.5 Những nhân tố ảnh h−ëng ®Õn hƯ sè vËn chun khèi 6.6 Sù chia cắt hạt hạt vật chất không khí nớc 6.7 Quá trình lắng đọng khí 6.8 Tính toán đại diện 6.9 Vai trò trao đổi không khí nớc cân khối lợng hồ 6.10 Những trờng hợp nghiên cứu 6.11 Kết luận Tài liệu tham khảo Chơng Trầm tích khí quyển: tác động axít hồ Tóm lợc 7.1 Phần mở đầu: Sự thành tạo nhân tạo độ axít 7.2 Độ axít độ kiềm: độ trung hoà 7.3 Sự axít hoá hệ sinh thái đất nớc 139 139 140 144 152 157 169 211 218 228 228 234 246 252 261 262 263 270 270 271 273 275 276 277 280 281 284 285 293 293 297 297 297 305 311 7.4 Các axít Bronsted Lewis: ô nhiễm kim loại nặng, ảnh hởng axít 7.5 Tác động axít tới hệ sinh thái lu vực sông 7.6 Những lợng nhập tới hạn 7.7 Các trờng hợp nghiên cứu 7.8 Kết luận Tài liệu tham khảo Chơng Hớng ôxi hoá, vòng tuần hoàn nguyên tố hồ 8.1 Giới thiệu 8.2 Chu trình sinh địa hoá đờng dẫn 8.3 Sắt Mangan 8.4 Mặt tiếp xúc trầm tích nớc 8.5 Con đờng phản ứng ôxi hoá khử trực tiếp: Những trờng hợp nghiên cứu 8.6 Những nghiên cứu cụ thể đờng dẫn đến phản øng oxy ho¸ - khư gi¸n tiÕp 8.7 Tỉng quan kết luận Tài liệu tham khảo Chơng So sánh tính chất địa hoá hồ nớc mặn có nguồn gốc đại dơng 9.1 Giới thiệu 9.2 Các đặc trng chung hồ nớc mặn đại dơng 9.3 Những phản ứng trầm tích - lỗ hổng - nớc tơng đối 9.4 Kết luận Tài liệu tham khảo Chơng 10 Thành phần chất hữu trầm tích hå 10.1 Giíi thiƯu 10.2 DÊu hiƯu cđa ngn gốc biến đổi hợp chất hữu trầm tích hồ 10.3 Nguồn gốc thay đổi chất mùn 10.4 Nguồn gốc sù biÕn ®ỉi cđa Lipit mang dÊu vÕt sinh häc 10.5 Nguồn gốc biến đổi chất sắc tố trầm tích hồ 10.6 Nguồn gốc sù biÕn ®ỉi cđa Lignin dÉn xt cđa chóng 10.7 Biến đổi hợp chất cacbonhyđrat protein trầm tích hồ 10.8 Một số nghiên cứu lịch sử hồ dựa tính chất địa hoá học hợp chất hữu 10.9 Số liệu tính chất địa hoá học hợp chất hữu hồ cổ 10.10 Tổng kết Tài liệu tham khảo 316 320 324 331 338 338 344 344 345 347 357 363 379 403 403 413 413 413 418 428 430 438 433 439 448 452 473 477 480 481 497 499 500 Chơng Sự phân bố toàn cầu hồ 1.1 Giới thiệu Sự phân bố hồ lục địa đà đợc nhà địa lý từ kỷ XVIII kỷ XIX, hồ lớn cuối đà đợc c nhà khoa học thám hiểm châu Phi khoảng 100 năm trớc: hồ Malawi (C Boccaro, 1616; D Livingstone, 1850), hå Victoria (J.H Speke, 1858), hå Albert (S Baker,1864), hå Edward (H Stanley, 1857), vµ hå Rudolf now Turkana (S Teleki Von Hohnel, 1888) lục địa khác, thám hiểm hồ đà đợc thực sớm: hồ Great Slave đà đợc S Hearne đặt tên vào năm 1771 hồ Great Salt đợc J Bridger E Provost đặt tên vào năm 1824 (Bộ s¸ch b¸ch khoa cđa Anh 1962) ë Nam Mü, mét số đồ đầu kỷ XIX đà mô tả số hồ thần thoại lớn phía Branco, nhánh phụ sông Rio Negro bắt nguồn từ Guyana Shield châu á, tất hồ lớn Trung á, chẳng hạn nh IssykKul Hovsgol, đà đợc nhà nghiên cứu Trung Quốc Nga biết tíi mét thêi gian dµi, biĨn Caspian biển Aral đà đợc nhà lịch sử Hy Lạp mô tả Hồ Kivu (2370 km2) hồ cuối số hồ đợc "khám phá ra" von Gotzen vào năm 1894 Sau đó, nói đà đạt đợc hầu hết các đoạn phát triển thám hiểm hồ, vài hồ quan trọng đợc mô tả gần hơn, nh hå nói lưa Wisdom (95km2) ë New Guinea (Ball vµ Glucksman 1978) Thế kỷ XX đợc xem phát triĨn cđa khoa häc nghiªn cøu vỊ hå ë tÊt lục địa, nhiều chuyên khảo đợc tìm thấy hầu hết hồ hành tinh, vÝ dô, cho hå Tanganyika (Coulter 1991), hå Chad (Carmouze ngời khác, 1983), hồ Issyk-Kul (Romanovsky 1990), biĨn Aral (LÐtolle vµ Mainguet 1993), vµ hå Titicaca (Dejoux Iltis 1992) Cho dù có tiến chÝnh kiÕn thøc khoa häc cđa chóng ta vỊ hồ, nhiên, số thiếu sót với hầu hết hồ Patagonian phía nam, hồ Tibetan hồ đồng châu thổ Amazon ë ch©n d·y nói Andes Trong st thËp kû qua, khoa học trái đất sinh học đà mở viễn cảnh toàn cầu chơng trình địa - sinh quốc tế toàn cầu Sự phân bố hồ toàn cầu (số lợng, diện tích, thể tích), hấp dẫn nhà địa lý 100 năm trớc (Penck 1894), ngày đợc xem xét lại nhiều lý Các hồ nguồn tài nguyên nớc sẵn dàng (Soviet IHP 1978) Các hồ, khối nớc nông khác gọi đầm lầy, bao phủ hàng triệu km2 diện tích lục địa thành phần thiết yếu cân nớc khu vực (ví dụ vùng Trung á) toàn cầu (Soviet IHP 1978) Trong chu trình địa sinh hoá, hồ đợc xem nh kẻ điều chỉnh chu trình carbon, nitrogen, phosphorus thông qua trình khác nhau: trầm lắng vật liệu hữu vụn, tạo vật liệu hữu chỗ, giáng thuỷ carbonate, giáng thuỷ hạt dạng lỏng (Mulholland vµ Elwood 1982; Hammer 1986; Risacher 1992; Downing vµ ngời khác 1993; Meybeck 1993) Các hồ nhận đợc nh đặc trng trầm tích học vật liệu lu trữ đợc sử dụng để giải mà phát triển khí hậu cho hàng triệu năm gần (Loffler 1987; Gray 1988), nh mô hình để hiểu phát triển địa lý khứ nh khe nứt mở (Tiercelin Mondeguer 1991) Các hồ đà luôn đợc ác nhà sinh học nghiên cứu rộng rÃi, hầu hết sách nghiên cứu hồ đà đợc họ công bố, chẳng hạn nh chuyên luận nghiên cứu hå (Treatise of Limnology) cđa Hutchinson (1957), vÉn lµ mét sách tham khảo quan trọng cho nhiều vấn đề nghiên cứu hồ kể vấn đề không thuộc lĩnh vực sinh học Trong năm gần đây, mối quan tâm nhà sinh học nghiên cứu loài sinh vật đặc hữu hồ quy mô toàn cầu đợc liên kết chặt chẽ với phân bố, nguồn gốc, tuổi hồ Cuối cùng, điều tra số lợng hồ cần thiết hồ chắn đợc xem nh nguồn tài nguyên nớc bị nguy hiểm hoạt động ngời cần đợc bảo vệ giữ gìn Những điều tra số lợng hồ gần 25 năm trớc Liên Xô cũ, sau Scandinavia, Bắc Mỹ, nằm tiến trình nhiều khu vực châu Âu (EEA 1994) Tuy nhiên, tác giả xem xét toán quy mô toàn cầu Hutchinson (1957) Fairbridge (1968) trích dẫn Penck (1894) dới luận điểm Sự cố gắng điều tra số lợng toàn cầu gần Tamrazyan (1974), mà thực sự ngoại suy điều tra số lợng hồ chung Liên Xô Điều tra số lợng hồ toàn diện quy mô toàn cầu công trình Herdendorf (1982, 1984, 1990), gồm hồ lớn, tức hồ rộng 500 km2 tất 253 hồ Tamrazyan đà đánh giá toàn số lợng hồ đà lên tới số nhiều triệu Mục đích mục để: (1) xác định quy luật phân bố hồ quy mô địa phơng, khu vực, toàn cầu, tức phân bố lớp diện tích hồ, (2) nhận biết phân bố cụ thể cho loại hồ tuỳ theo nguồn gốc khác chúng, (3) nghiên cứu phân bố chúng tuỳ theo đặc trng khí hậu bản, (4) kiểm tra liên kết phân bố hồ, địa lý, địa mạo, (5) xem xét phân bố hồ gần địa lý khứ (từ thời kỳ băng hà cuối cùng) xem xét hồ tự nhiên 1.2 Vật chất cách tiếp cận tới nghiên cứu số lợng hồ toàn cầu 1.2.1 Dữ liệu sử dụng Với nghiên cứu định nghĩa hồ Bách khoa toàn th Anh quốc (1962) đợc sử dụng: "một khối nớc đặt vị trí hạ thấp mặt đất mà không liên thông trực tiếp với biển" Với hồ nhỏ nhiều (A0 < 0.1 km2) hồ châu thổ, có chuỗi liên tục hồ khối nớc mà lớp phủ thực vật liên tục thờng xuyên vùng đầm lầy Các hồ tự nhiên hồ mà đợc tìm thấy vị trí lõm xuống tự nhiên không đợc ngời đào bới, nh ao, không từ xây dựng nh đập ngăn nớc hồ chứa nhân tạo Một số quản lý môi trờng đà thiết đặt giới hạn thể tích hồ thấp cho nghiên cứu số lợng hồ, bậc 1000 m3 (1 acre-foot; R Wetzel,) Đây định nghĩa có hiệu lực quản lý hồ Tất nhiên biển Aral biển Caspian đợc xem nh hồ, nhng biển Baltic hay Hắc Hải mà có liên kết trực tiếp với đại dơng giới không Ba liệu đà đợc sử dụng: (1) nghiên cứu số lợng hồ lớn toàn cầu Herdendorf, (2) nghiên cứu số lợng địa phơng hay khu vực bao gồm hồ nhỏ (tức hồ có A0 < 10 km2), (3) sổ sách hồ tài liệu nghiên cứu hồ Tài liệu Herdendorf, đợc xuất theo dạng khác vào năm 1982, 1984, 1990, đà bao gồm tập hợp đầy đủ tất hồ có diện tích lớn 500 km2 (đợc định nghĩa "các hồ lớn") đa vị trí xác chúng, nguồn gốc hồ, diện tích, thể tích, chí độ muối, lúc thông tin có sẵn Nó bao gồm hồ nông và/hoặc mặn chủ đề cho sù thay ®ỉi kÝch th−íc lín nh− hå Eyre ë miÒn trung Australia, hay Tonle Sap (Grand Lac) ë Campuchia Tập hợp gần nh bao hàm toàn diện, trõ hå Sarykamish (1470 km2 theo Savvaitova vµ Petr 1992), tây nam biển Aral, dần Diện tích biển Aral Caspian đợc sử dụng giá trị mà Herdendorf đa giá trị từ thập niên 1950 trớc diễn hoạt động chủ yếu ngời Các nghiên cứu số lợng địa phơng khu vực đà đợc thống kê từ nhiều nguồn khác nhau, thông qua truyền đạt báo cáo cá nhân quyền Nghiên cứu số lợng đợc mở rộng hoàn chỉnh nghiên cứu cho toàn vùng lÃnh thổ Liên Xô cũ (22.3 triệu km2) Domanitsky ngời khác (1971), đợc đề xuất Nezhikhovsky (1973) Tamrazyan (1974) Romankevich Artemyev (1985) Nó liên quan tới tất hồ, Bảng 1.1 Những phân bố hồ khu vực (xem phần thích)a Lớp diƯn tÝch hå (km2), ®Êt n−íc (diƯn tÝch, triƯu km2) 0.1 10 102 103 104 105 Tỉng diƯn tÝch hå (km2) TØ lƯ hå n−íc ngät (%) (4) USSR (3) (5) 22.3 Canada (6) (9.96) China (7) (9.56) USA (1) (9.35) India (8) (3.255) Argentina (9) (2.7) Scandinavia (2) (1.11) Tæng (58.2) dL 13500b 1650 106 7.6 0.54 0.18 A0 78000b 87075 55913 42324 43830 133500 n 300000b 35896 2360 159 12 dL A0 n 44000b 114000b 440000b 4400b 114000b 44000b 450b 117000b 4500b 52b 136000 523b 3.1 88000 31 dL A0 n 1500b 3600b 14000b 250 9100 2383 36 12300 341 11.6 29900 111 dL A0 n 3750b 9100b 35000b 375b 9100b 3500b 48b 11700b 450b dL A0 n 200b 200b 800B 40 468 130 dL A0 n 5500b 3900b 15000b dL A0 n A0 440000(3) 2.3 (3) 0.7 270000 833000 8.4 1.25 29300 12 0 84400 0.88 5.9 14219 55 0.75 13064 0.11 57750 115000 1.2 12.3 1440 40 4.9 5760 16 0.92 4140 0 12000 0.37 630b 4400b 1700b 61 4536 166 5.9 3603 16 1.85 7320 0 23800 0.88 47000 13600 52500 7400 21500 8273 975 28200 1087 91 26200 101 5.4 15120 0 104600 9.4 222000b 245700b 231000b 252000 200800 461000 1610600 2.77 dL mật độ hồ (số hồ M km ); A0 tổng diƯn tÝch hå (km2); n lµ tỉng sè hå; a Những số nhỏ ngoặc đơn sau nớc: (1) Bao gồm Alaska, trừ hồ Superior, Huron, Erie, Ontario đợc tính Canada, ngoại suy từ Van der Leeden ngời khác (1989); (2) Na uy, Thuỵ Điển, Phần Lan (EEA 1994); Thorneloff, truyền đạt cá nhân); (3) Caspian không đợc tính; từ Domanitskiy ngời khác (1970) Nezhikhovskiy (1973); (4) cho tổng diƯn tÝch hå > 0.1 km2; (5) diƯn tÝch biĨn Aral đợc ớc tính 68000 km2; (6) với hồ lớn Laurentian, trừ hồ Michigan, đợc ớc tính từ Gilliland ngời khác (1973) Herdendorf (1984); (7) Shuncai (1988); (8) Anonymous (1990a); (9) IARH (1992) b C¸c giá trị ớc tính thay đổi phạm vi từ Caspian (374000 km2) tíi c¸c hå réng cì 0.1 km2, xảy số nhầm lẫn cho hồ rộng 100 km2 hai trích dẫn ngời Nga Bảng Mật độ hồ theo diện tích khác 10 pimanthren, đợc cho cã nguån gèc tõ axit pimaric cã nhùa th«ng, số lợng lớn hyđrocacbon triterpenoid có nguồn gèc tõ amirin d− thõa trÇm tÝch hå Lake Washington, nhng hồ Greifensee Những khác phản ánh d thừa có hình nón xung quanh hồ Lake Washington nhng xung quanh hồ Greifensee (Hình 10.31 10.33) Tính đối lập cho thấy loại khác lu vực, nguồn gốc perylene biến đổi nhiều xung quanh hồ Greifensee h¬n xung quanh hå Lake Washington 10.9 Sè liƯu vỊ tính chất địa hoá học hợp chất hữu hồ cổ Mặc dù phần hợp chất hữu tạo trình sinh tổng hợp bị khoáng hoá lại phân hủy trình chìm lắng giai đoạn đầu trầm tích xuống hồ, phần nhỏ không chịu tác động hai trình bị chôn vùi lớp trầm tích dới sâu Nếu lớp trầm tích trở thành phần đủ dài số liệu địa chất, thành phần hợp chất hữu chúng cung cấp lịch sử tổng hợp trình sản xuất sinh học dới hồ điều kiện lắng đọng kéo dài hàng nghìn năm vào khứ Cả dấu hiệu đồng vị hoạt động phân giải hợp chất hữu lẫn việc bảo tồn số thành phần mang dấu vết sinh học ghi lại thông tin quần thể sinh vật nh điều kiện môi trờng khứ Hai trầm tích hồ cổ lắng đọng đặc biệt có giá trị cung cấp thông tin chúng giàu thành phần hợp chất hữu - đá phiến sét Messel, Đức đá phiến sét Green River, Wyoming, Utah, Colorado Cả hai loại đợc tạo kỷ Ecoxen (58 Mya đến 36 Mya) Đá phiến Messel lắng đọng thời gian tơng đối ngắn cách 47 Mya đáy hồ thiếu dinh dỡng Sự hình thành Green River bao gồm số giai đoạn, giai đoạn đại diện cho trình phát triển khác lớp trầm tích hồ dày km Toàn trình hình thành Green River bao gồm ba hồ chính, khác kích thớc, độ sâu trình tồn hệ thống hồ Trong khoảng thời gian mà điều kiện thiếu oxi phổ biến, trầm tích giàu cacbon hữu đợc lắng đọng Hai ví dụ minh hoạ số thông tin cổ hồ đạt đợc từ hợp chất hữu trầm tích cổ Các porphyrin sản phẩm biến đổi có nguồn gốc từ chlorophill từ hồng cầu máu động vật Chúng đợc tìm thấy rộng rÃi đá trầm tích cổ Thành phần cacbon chúng bao gồm hầu nh toàn chuỗi tetrapyrrole (Hình 10.20) thừa hởng từ nguồn ban đầu hợp chất sinh học chúng Hiểu theo cách thông thờng, thành phần đồng vị porphyrin đợc bảo vệ khỏi ảnh hởng biến đổi chất, chúng đợc cho ghi lại xác nguồn gốc hợp chất hữu dựa dấu hiệu đồng vị cacbon Các đo đạc đồng vị cacbon thực porphyrin lấy từ đá phiến sét Messel cho giá trị 13C trung bình lµ -23,40/00 (Hayes, 1987; Freeman, 1990) P P P P 501 B B C¸c porphyrin cã nguån gèc tõ chlorophyll a, b c dựa vị trí cấu trúc mạch nhánh tetrapyrrole Tỉ lệ đồng vị loại chlorophyll cho thấy hợp chất hữu trầm tích hồ ban đầu đợc tổng hợp kết hợp loại tảo hoạt động quang hợp vi khuẩn, d thừa nguồn hoá thạch có nguồn gốc từ đất dấu vết sinh học đá phiến sét So với loại tảo khác, trình sản xuất tảo dinoflagellate ®−ỵc chøng minh bëi sù hiƯn diƯn cđa 4-metyl stanol ý nghĩa quang hợp vi khuẩn chúng cho thấy vùng có ánh sáng hồ vùng thiếu oxi Bằng chứng xa đóng góp quan trọng vi khuẩn với hợp chất hữu bị quanh hợp cổ môi trờng Messel đợc đa loạt hopan thuộc họ tetraterpenoid lycopane, nhng -caroten (Kimble, 1974) Các carotenoid vòng, chẳng hạn lycopene, đợc tìm thấy vi khuẩn quang hợp, nhng chúng chất sắc tố loại tảo Bằng chứng địa hoá học hợp chất hữu hoạt động quang hợp vi khuẩn cho thấy tầng bên hồ nông đới có ánh sáng mở rộng xuống tầng phía dới thiếu ánh sáng Kerogen đơng lợng trầm tích hoá đá chất mùn kết hợp thành phần lớn chất hữu đá cổ Sự tái kết hợp đặc lại phân tử sinh học nguồn ban đầu đợc cho đóng góp vào việc xây dựng đại phân tử kerogen Sự kết hợp thành phần mang dấu vết sinh học vào kerogen tăng cờng khả bảo tồn chúng Nghiên cứu địa hoá học tháo rời có chọn lọc đại phân tử này, tạo phần mang dÊu vÕt sinh häc cã thĨ nhËn biÕt Nh÷ng phân tích đà đợc thực mẫu trầm tích đá phiến xanh Green River Một số thành phần mang dấu vết sinh học đà đợc tách bao gồm porphyrin axit béo isopenoid (Burlingame Simoneit 1968), sterane (Gallegos, 1975), thành phần carotenoid hai vòng (Machihara Ishiwatari, 1987) Những chất mang dấu vết sinh học đà lấy đợc từ phần khác trầm tích Green River, đại diện cho môi trờng khác lịch sử hồ So sánh axit no đơn chức lấy đợc từ trầm tích Green River phơng pháp chiết nhiƯt ph©n kerogen bëi Kawamura cïng céng sù (1986), cho thấy kết hợp axit béo vào protokerogen giai đoạn đầu trình kết hợp chất đà tăng cờng bảo tồn thông tin cổ hồ cung cấp thành phần mang dÊu vÕt sinh häc Kerogen - mét axit bÞ giíi hạn có số CPI cao, cho thấy khả trì đặc điểm sinh học chúng (Bray vµ Evans 1961; Matsuda vµ Koyama, 1977), vµ cã sù phân phối chiếm u C16:0 đà ghi lại trình tổng hợp vi khuẩn tảo Kimble cïng céng sù (1974) thÊy r»ng tetraterpan chÝnh sản phẩm chiết trầm tích Green River perhyđo- -carotene Hyđrocacbon có nguồn gốc từ carotene chất sắc tố có tảo (Bảng 10.5); chiếm u cho thấy trình quang hợp tảo nguồn gốc ban đầu hợp chất hữu tới hệ thống hồ cổ Green River Giá trị đồng vị 13C thành phần B B P 502 P mang dÊu vÕt sinh häc lÊy tõ kerogen trầm tích Green River đà sinh vật quanh tự dỡng chịu trách nhiệm nhiều cho trình sản xuất hợp chất hữu hệ thống trầm tích hồ cổ (Collister, 1992) Tuy nhiên, số thành phần mang dấu vết sinh học có giá trị 13C xấp xỉ -80 0/00 giá trị vợt methannotroph đóng góp quan trọng vào hợp chất hữu Các thành phần hữu tạo vi khuẩn sử dụng hợp chất metan (CH4) đồng vị cacbon nhẹ, dạng biến đổi lần hai hợp chất hữu cơ, tạo từ thay đổi sang điều kiện thiếu oxi tái sinh chất đà đợc tạo lần đầu trình quanh hợp hợp chất hữu Dẫn chứng methanotrophy chứng minh cổ môi trờng hồ đà trải qua thời kỳ điều kiện thiếu oxi, mà giai đoạn metan đợc tạo vi khuẩn Những giai đoạn có lẽ thời kỳ tăng cờng quang hợp hồ cổ chúng đà làm cho điều kiện bảo tồn hợp chất hữu trầm tích hồ đợc cải thiện P P P P B B B B 10.10 Tỉng kÕt Sè liƯu hợp chất hữu lắng đọng trầm tích chịu tác động nhiều biến số khác Các sinh vật sống hồ lu vực nguồn hợp chất hữu ban đầu đóng góp cho hệ thống hồ Hoạt động phân giải vật liệu vi khuẩn trình chìm lắng giai đoạn đầu trầm tích đà làm giảm rõ rệt tổng lợng hợp chất hữu đồng thời thay nhiều thành phần ban đầu hợp chất giai đoạn thứ hai Nhiều hợp chất hữu trầm tích sản phẩm trình tiền xử lý vi sinh vật Mặc dù hàm lợng sống sót nhìn chung thấp hầu hết thành phần hợp chất hữu ban đầu, nhng hợp chất hữu khác trầm tích hồ giữ đợc nguồn thông tin trở thành phần quan trọng số liệu hồ cổ Quá trình làm giàu dinh dỡng, thay đổi thực vật lu vực, xuất khu dân c gây ô nhiễm cho hệ thống hồ vài tác động rút từ thành phần nguyên tử, đồng vị, phân tử hợp chất hữu trầm tích Tỉ lệ C/N hợp chất hữu phản ánh phần ban đầu tảo so phần vật liệu từ đất Thành phần đồng vị cacbon cho thấy lịch sử hoạt động sản xuất hồ tái sinh cacbon Thành phần mang dấu vết sinh học cung cấp thông tin quan trọng đóng góp quần thể sinh vật khác Đóng góp stenol thành phần mạch dài hyđrocacbon, axit rợu no mạch thẳng giúp phân biệt nguồn khác từ tảo lu vực đồng thời ghi lại biến đổi hợp chất hữu Quá trình tăng cờng ổn định hợp chất hữu có nhóm chức mang dấu vết sinh học đợc thực cách chuyển sang hyđrocacbon no thơm kết hợp vào dạng bị giới hạn, ghi lại thông tin nguồn gốc hợp chất hữu Thành phần lignin cung cÊp chøng cø quan träng vỊ thùc vËt bao phđ lu vực, 503 chất sắc tố trầm tích phản ánh thành phần tập hợp loại tảo khứ Lời cảm ơn Chúng chuẩn bị để biên tập phần tính chất địa hoá học hợp chất hữu trầm tích hồ kinh nghiệm hiểu biết thu đợc từ công trình nghiên cứu nhiều bạn đồng nghiệp sinh viên suốt vài thập kỷ vừa qua Chúng chân thành cảm ơn cộng tác viên nghiên cứu chúng tôi, cảm phục họ hiểu biết trình tác động tới tính chất địa hoá học hợp chất hữu cách cặn kẽ Các kết nghiên cứu phần sách đặc biệt đợc góp ý đề xuất nhiều cải tiến lớn ngài B.J.Eadie Tài liệu tham khảo Aizenshtat Z (1973) Perylene and its geochemical significance Geochim Cosmochim Acta 37:559-567 Andren A W Strand JW (1981) Atmospheric deposition of particulate organic matter and polyaromatic hydrocarbons in Lake Michigan In: Eisenreich SJ (ed) Atmospheric pollutants in natural waters Ann Arbor Science, Ann Arbor, pp 459-479 Barnes MA, Barnes WC (1978) Organic compounds in lake sediments In: Lerman A (ed) Lakes-chemistry, geology, physics, Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 127-152 Barnola JM, Raynaud D, Korotkevich YS, Lorius C (1987) Vostok ice core provides 160000-year record of atmospheric C02' Nature 329:408-414 Benner R, Fogel ML, Sprague EK, Hodson RE (1987) Depletion of 13C in lignin and its implications for stable carbon isotope studies Nature 329:708710 Benson LV, Meyers PA, Spencer RJ (1991) Change in the size of Walker Lake during the past 5000 years Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 81:189-214 Blumer M, Guillard RRL, Chase T (1971) Hydrocarbons of marine plankton Mar BioI 8: 183-189 Bourbonniere RA (1979) Geochemistry of organic matter in Holocene Great Lakes sediments Thesis, University of Michigan, Ann Arbor, 373 pp Bourbonniere RA, Meyers P A (1978) Characterization of sedimentary humic matter by elemental and spectroscopic methods Can J Spectrosc 23:35-41 10 Bourbonniere RA, Meyers PA (1983) Characterization of sedimentary humic matter by alkaline hydrolysis Org Geochem 5:131-142 11 Brassell SC, Eglinton G, Maxwell JR (1983) The geochemistry of terpenoids and steroids Biochem Soc (UK) Trans 11 :575-586 12 Bray EE, Evans ED (1961) Distribution of n-paraffins as a clue to the recognition of source beds Geochim Cosmochim Acta 27:1113-1127 13 Burlingame AL, Simoneit BRT (1968) Isoprenoid fatty acids isolated from the kerogen matrix of the Green River Formation (Eocene) Science 160:531533 504 14 Carpenter SR, Elser MM, Elser JJ (1986) Chlorophyll production, degradation, and sedimentation: Implications for paleolimnology Limnol Oceanogr 31: 112-124 15 Casagrande DJ, Given PH (1980) Geochemistry of amino acids in some Florida peat accumulations 11 Amino acid distributions Geochim Cosmochim Acta 44:1493-1507 16 Casagrande DJ, Siefert K, Berschinski C, Sutton N (1977) Sulfur in peatforming systems of the Okefenokee Swamp and Florida everglades: origins of sulfur in coal Geochim Cosmochim Acta 41: 161-167 17 Cobler R, Dymond J (1980) Sediment trap experiment on the Galapagos spreading center, equatorial Pacific Science 209:801-803 18 Collister JW, Summons RE, Lichtfouse E, Hayes JM (1992) An isotopic biogeochemical study of the Green River oil shale Org Geochem 19:265-276 19 Cowie GL, Hedges]l (1984) Carbohydrate sources in a coastal marine environment Geochim Cosmochim Acta 48:2075-2087 20 Cranwell PA (1973a) Chain-length distribution of nalkanes from lake sediments in relation to 'postglacial environmental change Freshwater Bioi 3:259-265 21 Cranwell P A (1973b) Branched-chain and cyclopropanoid acids in a recent sediment Chern Geol 11: 307-313 22 Cranwell PA (1974) Monocarboxylic acids in lake sediments: indicators, derived from terrestrial and aquatic biota, of paleoenvironmental trophic levels Chern GeoI14:1-14 23 Cranwell PA (1976) Decompositioll of aquatic biota and sediment formation: lipid components of2 bluegreen algal species and of detritus resulting from microbial attack Freshwater Bioi 6:481-488 24 Cranwell PA (1978) Extractable and bound lipid components in a freshwater sediment Geochim Cosmochim Acta 42:1523-1532 25 Cranwell PA (1981) Diagenesis of free and bound lipid components in terrestrial detritus deposited in a lacustrine sediment Org Geochem 3:79-89 Cranwell PA (1982) Lipids of aquatic sediments and sedimenting particulates Progr Lipid Res 21 :271308 26 Cranwell P A (1984) Lipid geochemistry of sediments from Upton Broad a small productive lake Org Geochem 7:25-37 27 Cranwell PA (1985) Long-chain unsaturated ketones in recent sediments Geochim Cosmochim Acta 49:1545-1551 28 Cranwell P A (1986) Esters of acyclic and polycyclic isoprenoid alcohols: Biochemical markers in lacustrine sediments Org Geochem 10:891 -896 29 Cranwell PA Volkman JK (1981) Alkyl and steryl esters in a recent lacustrine sediment Chern Geol 32:29-43 30 Cranwell PA Eglinton G Robinson N (1987) Lipids of aquatic organisms as potential contributors to lacustrine sediments II Org Geochem 11:513-527 31 Degens ET (1969) Biogeochemistry of stable carbon isotopes In: Eglinton G MurphyMTJ (eds) Organic geochemistry - methods and results Springer Berlin Heidelberg New York pp 304-329 505 32 Eadie BJ Chambers RL Gardner WS Bell GE (1984) Sediment trap studies in Lake Michigan: resuspension and chemical fluxes in the southern basin J Great Lakes Res 10:307-321 33 Ertel JR Hedges JI (1984) The lignin composition of humic substances: distribution among soil and sedimentary humic fulvic and base-insoluble fractions Geochim Cosmochim Acta 48:2065-2074 34 Ertel JR Hedges JI (1985) Sources of sedimentary humic substances: vascular plant debris Geochim Cosmochim Acta 49:2097-2107 35 Freeman KH Hayes JM (1992) Fractionation of carbon isotopes by phytoplankton and estimates of ancient C02 levels Global Biogeochem Cycles 6:185-198 36 Freeman KH Hayes JM Trendel JM Albrecht P (1990) Evidence from carbon isotope measurements for diverse origins of sedimentary hydrocarbons Nature 343:254-256 37 Fry B (1986) Sources of carbon and sulfur nutrition for consumers in three meromictic lakes of New York State Limnol Oceanogr 31:79-88 38 Fry B (1988) Food web structure on Georges Bank from stable C N and S isotopic compositions Limnol Oceanogr 33:1182-1190 39 Fukushima K Ishiwatari R (1984) Acid and alcohol compositions of wax esters in sediments from different environments Chern Geol 47:41 -56 40 Furlong ET Cessar LR, Hites RA (1987) Accumulation of polycyclic aromatic hydrocarbons in acid sensitive lakes Geochim Cosmochim Acta 51: 2965- 2975 41 Gallegos EJ (1975) Terpane-sterane release from kerogen by pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry Anal Chern 47:1524-1528 42 Gaskell SJ Eglinton G (1976) Sterols of a contempor- ary lacustrine sediment Geochim Cosmochim Acta 40:1221-1228 43 Giger W Schaffner C Wakeham SG (1980) Aliphatic and olefinic hydrocarbons in recent sediments of Greifensee, Switzerland Geochim Cosmochim Acta 44:119-129 44 Goossens H, Duren RR, Leeuw JW de Schenck PA (1989) Lipids and their mode of occurrence in bacteria and sediments II Lipids in the sediment of a stratified freshwater lake Org Geochem 14:2741 45 Gorham E, Sanger JE (1976) Fossilized pigments as stratigraphic indicators of cultural eutrophication in Shagawa Lake northeastern Minnesota Geol Soc Am Bull 87:1638-1642 46 Goreham E Lund JWG Sanger J, Dean WE Jr (1974) Some relationships between algal standing crop water chemistry and sediment chemistry in the English lakes Limnol Oceanogr 19:601-617 47 Griffiths M (1978) Specific blue-green algal carotenoids in sediments of Esthwaite Water Limnol Oceanogr 23:777-784 48 Gschwend PM Hites RA (1981) Fluxes of polycyclic aromatic hydrocarbons to marine and lacustrine sediments in the northern United States Geochim Cosmochim Acta 45:2359-2367 49 Gschwend PM Chen PH Hites RA (1983) On the formation of perylene in 506 recent sediments: kinetic models Geochim Cosmochim Acta 47:2115-2119 50 Guilizzoni p Lami A Marchetto A (1992) Plant pigment ratios from lake sediments as indicators of recent acidification in alpine lakes Limnol Oceanogr 37: 1565-1569 51 Haddad RI Martens CS Farrington JW (1992) Quantifying early diagenesis of fatty acids in a rapidly accumulating coastal marine sediment OrgGeochem 19:205-216 52 Hatcher PG, Simoneit BRT, Mackenzie FT Neumann AC Thorstenson DC Gerchakov SM (1982) Organic geochemistry and pore water chemistry of sediments from Mangrove Lake Bermuda Org Geochem 4:93-112 53 Hatcher PG Spiker EC Szeverenyi NM Maciel GE (1984) Selective preservation and origin of petroleum-forming aquatic kerogen Nature 305:498-501 54 Hayes JM Takigiku R Ocampo R Callot HJ Albrecht P (1987) Isotopic compositions and probable origins of organic molecules in the Eocene Messel shale Nature 329:48-51 55 Hedges JI Mann DC (1979) The characterization of plant tissues by their lignin oxidation products Geochim Cosmochim Acta 43:1803-1807 56 Hedges JI, Ertel JR, Leopold EB (1982) Lignin geochemistry of a Late Quaternary core from Lake Washington Geochim Cosmochim Acta 46:18691877 57 Hedges JI Cowie GL, Ertel JR Barbour RJ Hatcher PL (1985) Degradation of carbohydrates and lignins in buried woods Geochim Cosmochim Acta 49: 701-711 58 Hites RA Laflamme RE Windsor JG Jr (1980) Polycyclic aromatic hydrocarbons in marine/aquatic sediments: their ubiquity Adv Chern Ser 185:289311 59 Ho ES Meyers PA (1994) Variability of early diagenesis in lake sediments: evidence from the sedimentary geolipid record in an isolated tarn Chern Geol 112:309-324 60 Hollander DJ McKenzie JA (1991) C02 con.trol on carbon-isotope fractionation during aqueous photosynthesis: a paleo-pCOz barometer Geology 19: 929-932 61 Hollander DJ McKenzie JA Haven HL (1992) A 200 year sedimentary record of progressive eutrophication in Lake Greifen (Switzerland): implications for the origin of organic-carbon-rich sediments Geology 20:825828 62 Ishiwatari R (1973) Chemical characterization of fractionated humic acids from lake and marine sediments Chern GeoI12:113-126 63 Ishiwatari R (1985) Geochemistry of humic substances in lake sediments In: McKnight DM (ed) Humic substances in soil sediment and water: geochemistry, islation and characterization John Wiley New York pp 147180 64 Ishiwatari R (1991) Die organischen Substanzen in den Biwa-SeeSedimenten als Informationstrager iiber Palaoumweltbedingungen In: Horie 507 S (ed) Die Geschichte des Biwa-Sees in Japan Universitatsverlag Wagner, Innsbruck pp 187-201 65 Ishiwatari R, Ogura K (1984) Organic geochemistry In: Horie S (ed) Lake Biwa Junk Dordrecht pp 557 - 577 66 Ishiwatari R, Uzaki M (1987) Diagenetic changes of lignin compounds in a more than 0.6 million-yearold lacustrine sediment (Lake Biwa Japan) Geochim Cosmochim Acta 51:321-328 67 Ishiwatari R, Ogura K Horie S (1980) Organic geochemistry of a lacustrine sediment (Lake Haruna, Japan) Chern Geol 64:261-280 68 Ishiwatari R Takamatsu N, Ishibishi T (1977) Separation of autochthonous and allochthonous materials in lacustrine sediments by density differences Jpn J Limnol 38:94-99 69 Ishiwatari R Ogura K Horie S (1980) Organic geochemistry of a lacustrine sediment (Lake Hanona Japan) Chern Geol 29:261-280 70 Jasper JP Gagosian RB (1989) Glacial-interglacial climatically-forced sources of sedimentary organic matter to the late Quaternary northern Gulf of Mexico Nature 342:60-62 71 Johns RB (ed) (1986) Biological markers in the sedimentary record Elsevier, Amsterdam 72 Johnson TC Evans JE, Eisenreich SJ (1982) Total organic carbon in Lake Superior sediments: comparisons with hemipelagic and pelagic marine environments Limnol Oceanogr 27:481 -491 73 Kawamura K Ishiwatari R (1981) Polyunsaturated fatty acids in a lacustrine sediment as a possible indicator of paleoclimate Geochim Cosmochim Acta 45: 149-155 74 Kawamura K Ishiwatari R (1984) Fatty acid geochemistry of a 200 m sediment core from Lake Biwa, Japan Early diagenesis and paleoenvironmental information Geochim Cosmochim Acta 48:251266 75 Kawamura K Ishiwatari R (1985) Distribution of lipidclass compounds in bottom sediments of freshwater lakes with different tropic status in Japan Chern GeoI51:123-133 76 Kawamura K Ishiwatari R Yamazaki M (1980) Identification of polyunsaturated fatty acids in surface lacustrine sediments Chern Geol 28:31-39 77 Kawamura K Ishiwatari R Ogura K (1987) Early diagenesis of organic matter in the water column and sediments: Microbial degradation and resynthesis of lipids in Lake Haruna Org Geochem 11:251-264 78 Kawamura K Tannenbaum E Huizinga BJ Kaplan IR (1986) Long-chain carboxylic acids in pyrolysates of Green River kerogen Org Geochem 10: 10591065 79 Keely BJ Brereton RG (1986) Early chlorin diagenesis in a Recent aquatic sediment Org Geochem 10:975-980 80 Kemp AL W Johnston LM (1979) Diagenesis of organic matter in the sediments of Lakes Ontario Erie and Huron J Great Lakes Res 5:1-10 81 Kimble BJ Maxwell JR Philp RP Eglinton G, Albrecht p Ensminger A 508 Arpino P Ourisson G (1974) Tri- and tetraterpenoid hydrocarbons in the Messel oil shale Geochim Cosmochim Acta 38: 1165-1181 82 Klink G, Dreier F Buchs A, Gula",r FO (1992) A new source for 4-methyl sterols in freshwater sediments: Urricularia /leglecra L (Lentibulariaceae) Org Geochem 18:757-763 83 Krishnamurthy RV Bhattacharya SK, Kusumgar S (1986) Palaeoclimatic changes deduced from IJCI'2C and C/N ratios of Karewa lake sediments India.Nature 323: 150-152 84 Laflamme RE Hites RA (1978) The global distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in recent sediments Geochim Cosmochim Acta 42:289-303 85 Leavin PR (1993) A review of factors that regulate carotenoid and chlorophyll deposition and fossil pigment abundance J Paleolimnol 9: 109127 86 Leavitt PR, Carpenter SR, Kitchell JF (1989) Wholelake experiments: the annual record of fossil pigments and zooplankton Limnol Oceanogr 34: 700717 87 Leenheer MJ Meyers PA (1983) Comparison of lipid compositions in marine and lacustrine sediments.In: Bjoroy M (ed) Advances in organic geochemistry 1981 John Wiley, Chichester pp 309-316 88 Leenheer MJ Meyers PA (1984) Comparison of lipid character of sediments from the Great Lakes and the northwestern Atlantic Org Geochem 7: 141-150 89 Leeuw J de, Baass M (1986) Early-stage diagenesis of sterols In: Johns RB (ed) Biological markers in the sedimentary record, Elsevier, Amsterdam pp 101123 90 Leopold EB, Nickman R Hedges JI Ertel JR (1982) Pollen and lignin records of Late Quaternary vegetation Lake Washington Science 218:13051307 91 Machihara T Ishiwatari R (1987) Possible carotenoidderived structures in fossil kerogens Geochim Cosmochim Acta 51:207-211 92 Mackenzie AS Brassell SC, Eglinton G, Maxwell JR (1982) Chemical fossils: the geologic fate of steroids.Science 217:491-504 93 Mackin JE.Owen RM Meyers PA (1980) A factor Organic Matter Accumulation Records in Lake Sediments analysis of elemental associations in the surface microlayer of Lake Michigan and its ftuvial inputs J Geophys Res 85:1563-1569 94 Marlowe IT, Brassell SC, Eglinton G, Green JC (1984) Long chain unsaturated ketones and esters in living algae and marine sediments Org Geochem 6: 135141 95 Matsuda H, Koyama T (1977a) Early diagenesis of fatty acids in lacustrine sediments I identification and distribution of fatty acids in recent sediment from a freshwater lakes Geochim Cosmochim Acta 41:777-783 96 Matsuda H, Koyama T (1977b) Early diagenesis of fatty acids in lacustrine sediments II A statistical approach to changes in fatty acid composition from recent sediments and source materials Geochim Cosmochim Acta 509 41:1825-1834 97 Matsumoto G, Torii T, Hanya T (1982) High abundance of algal 24ethylcholesterol in Antarctic lake sediment Nature 299:52-54 98 McCoy WD (1987) Quaternary aminostratigraphy of the Bonneville Basin, western United States Geol Soc Am Bull 98:99-112 99 Mendoza YA, Gula.;ar FO, Hu Z-L, Buchs A (1987) Unsubstituted and hydroxy substituted fatty acids in a recent lacustrine sediment Int J Environ Anal Chem 31:107-127 100 Mermoud F, Gula.;ar FO, Buchs A (1985) 5a(H)Cholestan-3a-ol in sediments: characterization and geochemical significance Geochim Cosmochim Acta 49:459-462 101 Meyers PA (1984) Petroleum contaminants in the Great Lakes In: Nriagu JO, Simmons MS (eds) Toxic contaminants in the Great Lakes John Wiley, New York, pp 147-162 102 Meyers PA (1990) Impacts of regional Late Quaternary climate changes on the deposition of sedimentary organic matter in Walker Lake, Nevada Palaeogeogr, Palaeoclimatol Palaeoecol 78:229- 240 Meyers PA (1994) Preservation of elemental and isotopic source identification of sedimentary organic matter Chem Geol 114:289-302 103 Meyers PA, Takeuchi N (1979) Fatty acids and hydrocarbons in surficial sediments of Lake Huron Org Geochem 1:127-138 104 Meyers PA, Benson LV (1988) Sedimentary biomarker and isotopic indicators of the paleoclimatic history of the Walker Lake basin, western Nevada Org Geochem 13:807-813 105 Meyers PA, Eadie BJ (1993) Sources, degradation, and recycling of organic matter associated with sinking particles in Lake Michigan Org Geochem 20:47-56 106 Meyers PA, Horie S (1993) An organic carbon isotopic record of glacialinterglacial change in atmospheric pC02 in the sediments of Lake Biwa, Japan Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol105: 171-178 107 Meyers PA,lshiwatari R (1993) The early diagenesis of organic matter in lacustrine sediments In: Engel M, Macko SA (eds) Organic geochemistry, Plenum, New York, pp 185-209 108 Meyers PA, Takeuchi N (1981) Environmental changes in Saginaw Bay, Lake Huron, recorded by geolipid contents of sediments deposited since 1800 Environ Geol 3:257-266 109 Meyers PA, Leenheer MJ, Erstfeld KM, Bourbonniere RA (1980a) Changes in spruce composition following burial in lake sediments for 10000 years Nature 287:534-536 110 Meyers PA, Edwards SJ, Eadie BJ (1980b) Fatiy acid and hydrocarbon content of settling sediments in Lake Michigan J Great Lakes Res 6:331-337 111 Meyers PA, Bourbonniere RA, Takeuchi N (198Oc) Hydrocarbons and fatty acids in two cores of Lake Huron sediments Geochim Cosmochim Acta 44: 1215-1221 112 Meyers PA, Maring HB, Bourbonniere RA (1980d) Alkane and alkanoic 510 acid variations with depth in modern sediments of Pyramid Lake In: Douglas AG, Maxwell JR (eds) Advances in Organic Geochemistry 1979, Pergamon, Oxford, pp 365-374 113 Meyers PA, Leenheer MJ, Eadie BJ, Maule SJ (1984a) Organic geochemistry of suspended and settling particulate matter in Lake Michigan Geochim Cosmochim Acta 48:443-452 114 Meyers PA, Kawka OE, Whitehead DR (1984b) Geolipid, pollen, and diatom stratigraphy in postglacial lacustrine sediments Org Geochem 6:727732 115 Meyers PA, Takemura K, Horie S (1993) A reinterpretation of Late Quaternary sediment chronology of Lake Biwa, Japan, from correlation with marine glacial-interglacial cycles Quat Res 39:154-162 116 Mori S, Horie S (1975) Diatoms in a 197.2 meters core sample from Lake Biwa-ko Proc Jpn Acad 51 :675679 117 Miiller H (1987) Hydrocarbons in the freshwater environment: a literature review Arch Hydrobiol Behandlung, Ergebnisse der Limnologie 24:1-69 118 Nagy E, Mudroch P, Mudroch A, Thomas RL (1984) Hydrocarbons in the surficial sediments of Lakes St Clair, Erie, and Ontario Environ Geol Water Sci 6:31-37 119 Nakai N (1972) Carbon isotopic variation and the paleoclimate of sediments from Lake Biwa Proc Jpn Acad 48:516-521 120 Nakai N, Koyama M (1991) Die Rekonstruktion von Paliioumweltbedingungen unter Berucksichtigung der anorganischen Bestandteile, des C/N- und des Kohlenstoff-Isotopenverhaltnisses am Beispiel des 14oo-m-Bohrkerns aus dem Biwa-See In: Horie S (ed) Die Geschichte des Biwa-Sees in Japan Universitiitsverlag Wagner, Innsbruck, pp 149-160 121 Neftel A, Oeschger H, Schwander J, Stauffer B, Sumbrun R (1982) Ice core sample measurements give atmospheric C02 content during the past 40000yr Nature 295:220-223 122 Nishimura M (1977a) The geochemical significance in early sedimentation o~ geolipids obtained by saponification of lacu.trine sediments Geochim Cosmochim Acta 41:1817-1823 123 Nishimura M (1977b) Origin of stanols in young lacustrine sediments Nature 270:711-712 124 Nishimura M (1978) Geochemical characteristics of the high reduction zone of stenols in Suwa sediments and the environmental factors controlling the conversion of stenols into stanols Geochim Cosmochim Acta 42:349-357 125 Nishimura M (1982) 5p-isomers of stanols and stanones as potential markers of sedimentary organic quality and depositional paleoenvironments Geochim Cosmochim Acta 46:423-432 126 Nishimura M, Koyama T (1976) Stenols and stanols in lake sediments and diatoms Chem GeoI17:229-239 127 Nishimura M, Koyama T (1977) The occurrence of stanols in various living organisms and the behavior of sterols in contemporary sediments 511 Geochim Cosmochim Acta 41:379-385 128 Norton SA, Hess CT, Davis RB (1981) Rates of accumulation of heavy metals in pre- and postEuropean sediments in New England lakes In:Eisenreich SJ (ed) Pollutants in natural waters Ann Arbor Science, Ann Arbor, pp 409-421 129 O'Leary MH (1988) Carbon isotopes in photosynthesis Bioscience 38:328-336 130 Pang PC, Nriagu JO (1976) Distribution and isotope composition of nitrogen in Bay of Quinte (Lake Ontario) sediments Chem GeoI18:93-105 131 Pang PC, Nriagu JO (1977) Isotopic variations of the nitrogen in Lake Superior Geochim Cosmochim Acta 41:811-814 132 Peters KE, Sweeney RE, Kaplan IR (1978) Correlation of carbon and nitrogen stable isotope ratios in sedimentary organic matter Limnol Oceanogr 23:598-604 133 Peterson BJ, Howarth RW, Garritt RH (1985) Multiple stable isotopes used to trace the ftow of organic matter in estuarine food webs Science 227: 1361-1363 134 Qiu L, Williams OF, Gvorzdov A, Karabanov E, Shimaraeva M (1993) Biogenic silica accumulation and paleoproductivity in the northern basin of Lake Baikal during the Holocene Geology 21 :25-28 135 Rau G (1978) Carbon-13 depletion in a subalpine lake: carbon' ftow implications Science 201:901-902 136 Rau GH, Froelich PN, Takahashi T, Des Marais OJ (1991) Does sedimentary organic Ol3C record variations in Quaternary ocean [C02(aq)]? Paleoceanography 6:335-347 137 Rea OK, Bourbonniere RA, Meyers PA (1980) Southern Lake Michigan sediments: changes in accumulation rate, mineralogy, and organic content J Great Lakes Res 6:321-330 138 Rea OK, Owen RM, Meyers PA (1981) Sedimentary processes in the Great Lakes Rev Geophy Space Phys 19:635-648 139 Reed WE (1977) Biogeochemistry of Mono Lake, California Geochim Cosmochim Acta41: 1231-1245 140 Rieley G, Collier RJ, Jones OM, Eglinton G (1991a) The biogeochemistry of Ellesmere Lake, U.K I.Source correlation of leaf wax inputs to the sedimentary record Org Geochem 17:901-912 141 Rieley G, Collier RI, Jones OM, Eglinton G, Eakin PA, Fallick AE (1991b) Sources of sedimentary lipids deduced from stable carbon-isotope analyses of individual compounds Nature 352:425-427 142 Robbins JA, Edgington ON (1975) Determination of recent sedimentation rates in Lake Michigan using Pb-21O and Cs-137 Geochim Cosmochim Acta 39:285 - 304 143 Robinson N, Eglinton G, Brassell SC (1984b) Dinoftagellate origin for sedimentary 4a-methylsteroids and 5a(H)-stanols Nature 308:439-441 144 Robinson N, Cranwell PA, Finlay BJ, Eglinton G (1984a) Lipids of aquatic organisms as potential contributors to lacustrine sediments Org 512 geochem 6: 143-152 145 Robinson N, Cranwell PA, Eglinton G, Brassell SC, Sharp CL, Gophen M,Pollinger U (1986) Lipid geochemistry of Lake Kinneret Org Geochem 10:733- 742 146 Robinson N, Cranwell PA, Eglinton G, Jaworski GHM (1987) Lipids of four species of freshwater dinoftagellates Phytochemistry 26:411-421 147 Rogers MA (1965) Carbohydrates in aquatic plants and associated sediments from two Minnesota lakes Geochim Cosmochim Acta 29:183-200 148 Sackett WM, Eadie BJ, Meyers PA (1986) Stable carbon isotope studies of organic matter in Great Lakes sediments Transactions, American Geophysical Union 76:1058 (Abstr) 149 Sanger JE (1988) Fossil pigments in paleoecology and paleolimnology Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 62:343-359 150 Sanger JE, Goreham E (1972) Stratigraphy of fossil pigments as a guide to the postglacial history of Kirchner Marsh, Minnesota Limnol Oceanogr 17:840-854 151 Schelske CL, Hodell DA (1991) Recent changes in productivity and climate of Lake Ontario detected by isotopic analysis of sediments Limnol Oceanogr 36:961-975 152 Schelske CL, Stoermer EF, Conley OJ, Robbins JA, Glover RM (1983) Early eutrophication in the Lower Great Lakes: New evidence from biogenic silica in sediments Science 222:320-322 153 Schelske CL, Robbins JA, Gardner WS, Conley OJ, Bourbonniere RA (1988) Sediment record of biogeochemical responses to anthropogenic perturbations of nutrient cycles in Lake Ontario Can J Fish Aquat Sci 45:1291-1303 154 Schultz OM, Quinn JG (1974) Measurement of phytol in estuarine suspended organic matter Marine Bioi 27:143-146 155 Schwendinger RB (1969) Carotenoids In: Eglinton G, Murphy MTJ (eds) Organic geochemistry Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 425437 156 Simoneit BRT (1977) The Black Sea, a sink for terrigenous lipids DeepSea Res 24:813-830.21 157 Sollins P, Spycher G, Glassman CA (1984) Net nitrogen mineralization from light-fraction and heavy fraction forest soil organic matter Soil Bioi Biochem 16:31-37 158 Spiker EC, Hatcher PG (1984) Carbon isotope fractionation of sapropelic organic matter during early diagenesis Org Geochem 5:283-290 159 Spiker EC, Hatcher PG (1987) The effects of early diagenesis on the chemical and stable carbon isotopic composition of wood Geochim Cosmochim Acta 51: 1385-1391 160 Spyckerelle C, Greiner A, Albrecht P, Ourisson G (1977) Hydrocarbons aromatiques d'origine geologique, III Un tetrahydrochrysene, derive de triterpenes, dans des sediments recents et anciens: 3,3,7-trimethyl-1,2,3,4tetrahydrochrysene J Chem Res (M) 3746-3777 513 161 Stevenson FJ (1982) Humus chemistry John Wiley and 328 P.A Meyers and R Ishiwatari: Organic Matter Accumulation Records in Lake Sediments Sons, New York 162 Stuiver M (1975) Climate versus changes in DC content of the organic component of lake sediments during the Quaternary Quat Res 5:251-262 163 Talbot MR, Johannessen T (1992) A high resolution palaeoclimatic record for the last 27500 years in tropical West Africa from the carbon and nitrogen isotopic composition of lacustrine organic matter.Earth Planet Sci Lett 110:23-37 164 Talbot MR, Livingstone DA (1989) Hydrogen index and carbon isotopes of lacustrine organic matter as lake level indicators Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 70: 121-137 165 Takemura K (1990) Tectonic and climatic record of the Lake Biwa, Japan, region provided by the sediments deposited since Pliocene times Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 78:185-193 166 Tan YL, Heit M (1981) Biogenic and abiogenic polynuclear aromatic hydrocarbons in sediments from two remote Adirondack lakes Geochim Cosmochim Acta 45:2267-2279 167 Thompson S, Eglinton G (1978) The fractionation of a Recent sediment for organic geochemical analysis.Geochim Cosmochim Acta 42:199-207 168 Thurman EM (1985) Organic geochemistry of natural waters, Martinus NijhoflJunk, Dordrecht 169 Volkman JK (1986) A review of sterol markers for marine and terrigenous organic matter Org Geochem 9:83-99 170 Volkman JK, Kearney P, Jeffrey SW (1990) A new source of 4-methyl sterols and 5a(H)-stanols in sediments: prymnesiophyte microalgae of the genus Pav/ova Org Geochem 15:489-497 171 Wakeham SG (1976) A comparative survey of petroleum hydrocarbons in lake sediments Mar Pollut Bull 7:206-211 172 Wakeham SG, Carpenter R (1976) Aliphatic hydrocarbons in sediments of Lake Washington Limnol Oc~anogr 21:711-723 173 Wakeham SG, Schaffner C, Giger W (1980a) Polycyclic aromatic hydrocarbons in Recent lake sediments II Compounds derived from biogenic precursors during early diagenesis Geochim Cosmochim Acta 44:415-429 174 Wakeham SG, Schaffner C, Giger W (1980b) Polycyclic aromatic hydrocarbons in Recent lake sediments - J Compounds having anthropogenic origins Geochim Cosmochim Acta 44:403-413 175 Wieland E, Santschi PH, Hohener P, Sturm M P993) Scavenging of Chernobyl I37Cs and natural 21 Pb in Lake Sempach, Switzerland Geochim Cosmochim Acta 57:2959-2979 176 Wiinsche L, Gula~ar FO, Buchs A (1987) Several unexpected marine sterols in a freshwater environment Org Geochem 11:215-219 177 Wiinsche L, Mendoza YA, Gula~ar FO (1988) Lipid geochemistry of a post-glacial lacustrine sediment Org Geochem 13: 1131-1143 178 Yamamoto S, Ishiwatari R (1992) A study of the formation mechanism of 514 sedimentary humic substances III Evidence for the protein-based melanoidin model Sci Total Environ 117/118:279-292 179 ZiilligH (1981) On the use of carotenoid stratigraphy in lake sediments for detecting past developments of phytoplankton Limnol Oceanogr 26:970976 515