课题组简介
本课题组主攻海洋有机碳的生地化循环研究,主要通过有机分子浓度和组分分析及单体稳定同位素分析等方法,结合现场采样与实验室受控实验,研究开阔大洋及边缘海活性与惰性有机碳的组成、来源、成因及其与生态系统的耦合。
课题组目前已取得的主要研究成果和贡献包括:
1. 基于氨基酸组分的活性DOC新指标,实现活性DOC在大西洋、太平洋、南北极等海区的大面调查,揭示活性DOC与生态系统生地化过程的耦合关系。
2. 解析惰性DOC成因机制,证明海洋DOC的惰性特征主要受制于化学组成而非分子浓度,为“稳定分子组成”的科学假说提供直接证据。
3. 系统揭示惰性DOC在海洋中的归宿,发现惰性DOC可随外部环境条件改变而被清除,提出惰性DOC寿命与储量可能受控于大洋环流速度的论点。
4. 基于细菌生物标志物(D-氨基酸)首次量化了深海沉降颗粒物中的细菌有机质,揭示了海洋生物泵中不可忽视的细菌贡献。
课题组将在上述方向继续开展深入研究。同时,将围绕国家“碳中和”目标,以海洋惰性DOC、活性DOC和海洋生物泵为重点研究对象,主攻海洋储碳能力和机制的综合性研究。围绕该主攻方向,将开展以下两个方面的研究工作:
1. 海洋惰性DOC的来源示踪与定量
海洋惰性DOC是一个稳定的碳储库,厘清其来源对于探寻潜在增汇途径尤为重要,近年来吸引众多国内外研究学者的关注。“微型生物碳泵”理论指出,细菌是海洋惰性碳库的重要来源。然而,对于如何定量示踪和评估细菌源的贡献、产率及其调控因子等关键科学问题仍了解甚少。本课题组拟通过细菌生物标志物浓度分析,结合现场大面调查和实验室培养实验,探明海洋惰性DOC的细菌来源和贡献,定量评估细菌源惰性DOC的产率及其关键调控因子。
2. 深海活性DOC的来源示踪及评估
活性DOC是海洋中异养微生物的主要能量来源,在海洋物质循环和能量流动中发挥重要作用。通常认为深海(>1000m)DOC都是惰性的,难以被微生物利用,深海微生物主要利用来自上层海洋的沉降颗粒有机物,但是近期的研究通过同位素手段揭示深海存在活性DOC支撑微生物活动。如何示踪和评估深海活性DOC是一个巨大的挑战,传统的受控培养实验因DOC浓度低、培养周期长、易污染等因素难以应用于深海DOC生物可利用性评估。氨基酸是海洋中最活性的DOC分子之一,本课题组拟分析深海及原位海水降解培养实验的氨基酸,探明深海活性DOC的分布特征、潜在来源(如沉降颗粒物溶解、浮游动物释放、化能自养释放等),进一步拓展对深海DOC循环的认识。
3. 海洋生物泵的储碳机制研究
生物泵是海洋储碳的主要渠道之一。最新的研究揭示了海洋生物泵中细菌的重要贡献,并指出在全球变暖下发挥更加重要的作用。但是对于生物泵中细菌贡献的时空变化及调控因子还有待调查,以更充分地评估全球变化下海洋生物泵储碳趋势与反馈作用。
欢迎对海洋有机碳循环感兴趣的老师同学加入我们!
科研助理
吴林妮 快乐打工人
2023年加入海洋有机碳循环课题组,主要负责实验室和课题组的日常运行,工作内容如下:
1. 负责实验室大型设备的采购和管理维护工作,如离子色谱仪(thermo scientific ICS-6000)超高效液相色谱仪(Agilent 1260 Infinity II UPLC)、总有机碳分析仪(Shimadzu TOC-LCNP Analyzer)、微波蛋白水解仪(CEM MARS6 Microwave)等。
2. 参与实验室测样工作,包括溶解有机碳、氨基酸和营养盐等。
3. 协调并参与出海采样工作。
4. 负责课题组报销等财务管理工作。
邮箱:wuln@xmu.edu.cn
办公室:周隆泉楼A2-411
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