国际顶级期刊发文！中国海洋大学包锐教授课题组在海洋碳-14有机地球化学研究领域取得重要进展

近日，海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室包锐教授课题组利用碳-14加速器质谱测定深海有机碳年龄，认为陆源老化有机碳再矿化过程影响了深海有孔虫碳-14年龄特征，挑战了过去基于深海底栖有孔虫碳-14年龄重建深海通风为理论基础的传统认识。相关工作发表在国际顶级期刊《Nature Communications》。中国海洋大学为文章第一作者单位，包锐教授是文章唯一通讯作者。
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图1. 极端事件下有机老碳对深海碳-14转化循环过程的影响
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  p: f1 x* R; B1 v, k末次冰消期以来，海洋通风的变化在深海碳封存和释放方面起着关键作用，影响着百年至千年时间尺度上的气候演变。科学家往往基于深海底栖有孔虫和大气的放射性碳的年龄差异（B-Atm, 14C age offset），来判断深海通风的强弱。针对末次冰盛期以来所谓“通风”弱的情况，已在顶刊发表了百余篇论文。
然而，以往研究认为深海底栖有孔虫的14C年龄代表了大洋环流影响下深海水团的碳-14年龄，忽略了有孔虫碳-14年龄可能受控于冰川融化所携带的巨量老碳的影响。虽然过去研究尝试去寻找可能的影响原因，但少有从有机老碳的视角展开探究。
* o' x" F0 h' T1 i包锐教授团队，通过对北大西洋高纬深海沉积物中有机碳样品深入研究，发现了Heinrich Stadial 1（HS1）期间北大西洋冰阀碎屑带（Ice-Rafted Debris，IRD）内存在巨量的陆源老碳，输入到了深海；有研究表明近代冰川融化每年向深海输送了超过50 Tg的碳；因此，在HS1时期的冰筏碎屑事件内存在巨量老碳，输入到深海后降解，影响到了深海有孔虫的碳-14年龄（图1）。
) ^/ s# Y5 s* P9 A: i文章开创性地利用海洋碳-14有机地球化学的手段，提供了关键的有机老碳影响深海碳-14循环转化等循环过程的碳同位素证据，打开了陆源有机碳库影响大洋环流通风重建的“盒子”。ERC grant获得者奥辛教授认为“研究是新颖独特的，该理论方向至今被古海洋学家所忽视”。
包锐教授长期致力于碳-14的研究，回国后独立组建课题组，开展了大量的海洋碳-14相关研究。本研究获得国家自然科学基金重大研究计划重点研究，中国海洋大学交叉青年创新团队项目以及山东省“杰青”等项目的资助。参与文章修改工作还有洛桑大学与中国地质大学（武汉，北京）的相关老师。
参考文献：
Jingyu Liu, Yipeng Wang, Samuel L. Jaccard, Nan Wang, Xun Gong, Nianqiao Fang, Rui Bao*. Pre-aged terrigenous organic carbon biases ocean ventilation-age reconstructions in the North Atlantic. Nature Communications, 14, 3788 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-39490-6

                               
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' Z: t0 c: w' J% _0 R& x# p1 ?信息来源：中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室 通讯员：王益鹏。