对海底有机物降解动力学的新见解
2024-05-23 11:24:34
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导读 有机物质在海底沉积物的长期沉积是全球碳循环的关键过程。从化学角度来看,沉积物更类似于海洋藻类还是分解藻类生物质的微生物,这个问题在
有机物质在海底沉积物的长期沉积是全球碳循环的关键过程。从化学角度来看,沉积物更类似于海洋藻类还是分解藻类生物质的微生物,这个问题在很大程度上尚未解决。
一个研究小组现已在《科学进展》杂志上发表了有关该主题的研究。
在这项研究中,研究小组喂食了标有13 C 碳的有机物质(藻类脂质混合物或粗蛋白),并在实验室中观察了 400 天。微生物群落源自黑尔戈兰岛附近的沉积物岩心。
最初的问题是:新鲜生物质会发生什么以及哪些微生物参与其加工?这是第一次对二级生产者新生物质的形成及其营业额进行更精确的量化。
研究小组发现,通过添加脂质和蛋白质可以刺激微生物群落,它们不仅可以分解更容易消化的新鲜生物质,还可以分解更多难以分解的旧有机碳。这一新发现具有重要意义,因为新鲜有机物的输入因人为的、气候引起的环境变化而增加,例如海洋中低氧区扩大、海冰融化或冰川消融。
“我们的研究首次将不稳定有机物的降解与微生物的生长联系起来,并对其最终埋藏在海洋沉积物中的有机物成分产生了影响。我们惊讶地发现,新鲜有机物的加入对旧的、本应是难降解的有机物的降解产生了不成比例的巨大而持久的影响,”这项研究的合著者、MARUM“海底——地球未开发的界面”卓越集群的杰出教授、乌得勒支大学 (荷兰) 的杰克·米德尔堡 (Jack Middelburg) 教授说。作为该集群研究的一部分,这项研究为有机物沉积事件与有机碳的长期保存之间的联系提供了重要见解。
由于气候相关的环境变化,输入海底的新鲜有机物可能会增加。这些不仅会对生活在海底和海底的微生物产生直接影响,还会对碳循环产生直接影响,从而以一种尚未探索的方式对气候系统的反馈产生直接影响。
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