硅藻介导的钙化过程对海洋生物泵机制影响的研究

《中国科学：地球科学》发表了浙江大学海洋学院潘依雯教授与李逸凡博士的研究成果。研究团队揭示，在光合作用的条件下，即便在远低于无机碳酸钙沉淀所需的过饱和度（文石饱和度Ω=8.8）的情况下，常见的硅藻物种中肋骨条藻（Skeletonema costatum）也能在人工海水和天然海水中促成大量文石的沉淀，并形成藻-文石的聚合物。

通过直接利用pH微电极和zeta电位分析仪测量细胞表面，研究者进一步揭示了硅藻介导析出碳酸钙沉淀的机制。研究发现硅藻通过在细胞表面构建富含[CO₃^2-]和[Ca²⁺]的微环境，以及/或者对吸附Ca²⁺的脱水合作用来实现的。基于这一机制，硅藻介导的钙化作用很可能在海洋中广泛发生，这一点在东海中肋骨条藻大量繁殖期间总碱度（TA）显著偏离保守的TA-盐度混合线以及其他类似情况中得到了证实。

这一新发现的钙化途径在颗粒无机碳通量和有机碳通量之间建立了联系，有助于重新评估海洋碳输出通量和二氧化碳封存效率。这一突破性的发现对于评估海洋碳循环和预测未来海洋酸化的潜在影响可能具有至关重要的意义。

该研究不仅刷新了我们对海洋生态系统中碳循环的理解，还为海洋碳循环研究提供了新的视角。

论文：

潘依雯, 李逸凡, 陈镇东, 江宗培, 蔡卫君, 沈蕴文, 丁泽晟, 陈麒先, 邸雅楠, 樊炜, 朱陈霸, 陈鹰. 2024. 硅藻介导钙化影响海洋生物泵的机理研究. 中国科学: 地球科学, 54(9): 2948–2962