地表河口（Estuary）是我们熟知的河海交汇的区域。自古以来，多少文人雅士面对奔流入海的河水留下千古诗篇。然而在我们立足的地表下，地下水流亦缓缓流动，从内陆逐步流淌至近海。在海岸带区域，来自陆地的地下水与渗入海岸带地层中的海水徐徐混合，拓展出可达数公里的混合区域。这个看不见的滨海地下混合区就是地下河口（Subterranean Estuary），其中地下河口的部分外沿则是我们所熟知的海岸带沙滩（图1）。
我们对于地下河口的认知在很长一段时间内仅仅是凭借感觉。很多旅行者描述在夏日沙滩上行走时沁凉的触感。这便是我们对地下河口的最直接的印象。从地球科学角度认识地下河口则是20世纪晚期才达成的成就（图2）。海洋学者通过钻孔取样、抽提间隙水等方式对地下河口的沉积物和水体完成了初步调查，绘制了一些典型元素在地下河口盐度区间内的分布规律。
伴随着概念的确立和明晰，海洋学者对地下河口的研究逐步深入，调查内容不断丰富，认识亦得到拓展。目前，地下河口不仅仅被看作水体输运的通道，也被视为是海岸带体系中生物地球化学反应核心区域，更被多位学者定义为陆源性元素入海前最后的屏障。地下河口对化学元素浓度的调节，除了吸附-解吸附平衡外，依赖于种种由微生物所介导的生物地球化学反应（图3）。在地下河口这个典型的淡-咸水混合界面，陆-海-气三者的相互耦合滋生了多种多样的微生物。这些微生物通过代谢深刻地改变了地下河口体系中生源要素和痕量元素的赋存形态、浓度和同位素丰度。与我们相对熟知的地表河口相比，地下河口对于化学元素的“自然加工过程”更为复杂且多变。这种复杂性一方面源自于孔隙水体流动的不确定性（Preferential Flow-path Transport）以及水体和颗粒物长时期的相互作用。另一方面，地下河口内主导生物地球化学反应的微生物在季节和年际尺度存在着种群波动，继而使得生物地球化学反应速率频繁变动。通过地下河口传递进入近海水体中的陆源性化学元素通量也因此存在较高的不确定性。
在过去的20多年间，海洋学者在全球50多个地下河口留下了科研记载，他们的足迹遍布亚、欧、美、非四大洲。这些研究侧重于分析地下河口氮、磷、铁等典型元素形态、浓度和生物地球化学反应路径；然而对于碳元素的循环和生物群落特征等方面的研究尚有一定的欠缺，需要在未来继续精进（表1）。此外，伴随着人类社会的不断发展以及我们对海岸带环境越来越强的改造，地下河口在元素循环方面扮演的角色更加难以预测。目前扮演“汇”角色的地下河口，有可能伴随着海平面上升以及海岸带开发转变为“源”，释放贮存的化学元素，对近海生态系统的结构和功能造成威胁甚至损害。
表1. 地下河口研究中研究进展汇总以及未来需要进一步精进的内容（引自Rocha et al. 2021）。
参考文献
Moore 2010. The effect of submarine groundwater discharge on the ocean. Annual Review of Marine Science, 2, 59-88.
Jiang et al. 2021. Response of nitrate processing to bio-labile dissolved organic matter supply under variable oxygen conditions in a sandy beach seepage face. Frontiers in Marine Science, 8, 642143.
Rocha et al. 2021. A place for subterranean estuaries in the coastal zone. Estuarine Coastal and Shelf Science, 250, 107167.
作者简介：江山博士于2016年加入华东师范大学河口海岸学国家重点实验室，主要从事海岸带和近海区域生源要素的生物地球化学循环研究。近五年来，在国家自然科学基金委和博士后科学基金委的支持下，江山博士在山东省桑沟湾、长江口、马来西亚拉让河等海岸带区域开展了年际采样，对氮元素的迁移转化特征进行了分析测算并撰写了多篇学术论文。