近日，自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室（MED）标准物质研究团队吴彬助理研究员与中国海洋大学化学化工学院刘素美教授联合在环境科学与生态学领域Top期刊《Science of the Total Environment》（IF=6.551）上发表了题为“Dissolution kinetics of biogenic silica and the recalculated silicon balance of the East China Sea”的研究论文，揭示了东海是全球海洋一个主要生物硅的汇区。

图1.中国东海陆架硅收支模型

海洋环境中硅的生物地球化学循环通过硅质生物（如硅藻、放射虫和硅鞭毛藻等）的生长、沉降和埋藏，影响大气中二氧化碳的浓度，进而对全球碳循环和气候的变化产生重要影响。生物硅的生物地球化学循环是海洋生物泵的重要组成部分，其垂向输运影响着沉降颗粒物中有机碳的输送通量和特征，对于理解现代海洋不同海域生物泵的运作至关重要。作为海洋硅循环的关键环节，生物硅的溶解过程贯穿于自上层真光层至深层沉积物的整个海洋环境中。对生物硅溶解过程的准确把握有助于深入理解海洋内部硅的生物地球化学循环过程。

为了更好的了解中国东海硅的生物地球化学循环过程，我们于2010年和2011年在中国东海进行了现场调查，采集了丰富的表层和柱状沉积物样品，通过现场实验分析和室内连续流动培养实验，分析了沉积物中生物硅含量、间隙水中溶解态硅浓度等参数，计算了生物硅的溶解速率、溶解速率常数和埋藏通量，并根据最新研究结果重新计算东海陆架硅的收支。研究结果表明，东海表层沉积物中生物硅的含量143 μm g^-1至583 μm g^-1，生物硅的埋藏通量为0.11 mol m^-2 yr^-1至19 mol m^-2 yr^-1（呈现出自长江口向外海逐渐降低的变化趋势）。表层沉积物生物硅溶解度为213 μmol L^-1至357 μmol L^-1，溶解速率常数为14.9 nmol g^-1 h^-1至56.6 nmol g^-1 h^-1。该海域沉积物中非生源物质对生物硅的溶解以及间隙水中溶解态硅的累积具有一定影响。由于东海沉积物的高累积速率和生物硅的低溶解速率常数，该区域沉积物中生物硅能够较好地得以保存（保存效率高达81%）。东海作为世界上重要的边缘海，12%的初级生产产生的生物硅能够最终埋藏在沉积物中，总量约占全球生物硅埋藏量的9.9%，是全球生物硅的一个重要的汇区。

Bin Wu, Sumei Liu*, 2020. Dissolution kinetics of biogenic silica and the recalculated silicon balance of the East China Sea. Science of the total Environment,743, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140552

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