有機質(zhì)—微生物—礦物耦合的生物和非生物連續過(guò)程促進(jìn)CO2的封存
????全面了解介導CO2傳輸和轉化的關(guān)鍵生物地球化學(xué)過(guò)程對于理解其在區域和全球尺度上的通量至關(guān)重要。鐵是生物地球化學(xué)循環(huán)的重要組成部分，對碳循環(huán)有重要影響。傳統觀(guān)點(diǎn)認為鐵異化還原（DIR）可以通過(guò)介導有機物和微生物之間的電子傳遞，驅動(dòng)有機碳的礦化。然而，我們的研究發(fā)現，DIR對于固碳也至關(guān)重要，它可以通過(guò)鐵的非生物相變影響無(wú)機碳的再分配。然而，微生物鐵還原和礦物形成的連續反應在調節碳轉化和固定中的重要性在很大程度上被忽視了。
????基于此，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所吳慶龍研究員團隊邢鵬研究員以撫仙湖為主要研究對象，并輔以長(cháng)江中下游地區和青藏高原地區的41個(gè)湖泊展開(kāi)研究（圖1）。結果表明，鐵不僅可以作為一個(gè)有效的“銹匯”，增加有機碳的穩定性，并且還可以通過(guò)生物和非生物效應影響無(wú)機碳在大氣圈、巖石圈和水圈內部或各圈層之間的再分配。我們的研究結果強調了OC—微生物—礦物界面高度耦合的生物和非生物過(guò)程促進(jìn)了CO2的封存，這對于理解CO2在區域和全球尺度上的轉化和傳輸至關(guān)重要?？紤]到DIR和鐵結合無(wú)機碳（ICFe）廣泛的地理分布，我們認為“鐵網(wǎng)”效應可能成為不可忽視的碳匯載體。
????相關(guān)成果近期發(fā)表在國際權威學(xué)術(shù)期刊Global change biology上，邢鵬研究員為通訊作者，博士生趙成為第一作者。主要合作者包括中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所吳慶龍研究員、杜英珣副研究員和李彪助理研究員，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院劉歡助理研究員。研究得到國家自然科學(xué)基金“水圈微生物驅動(dòng)地球元素循環(huán)的機制重大研究計劃”集成項目、江蘇省碳專(zhuān)項前言基礎項目“富營(yíng)養化湖泊生態(tài)修復和碳匯能力提升的協(xié)同技術(shù)基礎”、NIGLAS科技計劃項目和中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )的聯(lián)合資助。
????論文鏈接：http://doi.org/10.1111/gcb.17239.
圖1（a）世界范圍內ICFe研究的主要區域（由Goldscheider et al修改而來(lái)）。(b)采樣點(diǎn)分布圖。（c）長(cháng)江中下游湖泊、青藏高原湖泊和撫仙湖沉積物中ICFe的含量。