近日，MED海洋生物地球化学团队于《Marine Geology》期刊发表了题为“The Bering Sea shelf as a sink for terrigenous organic carbon: Insights from sediment geochemistry”的研究论文，证实白令海陆架作为陆源有机碳的净汇，为理解北极地区碳循环提供了科学依据。我所培养的2023级硕士研究生张松为论文第一作者，李中乔副研究员为通讯作者。

陆源有机碳在全球碳循环中具有关键作用，但其在气候变暖背景下的归宿及循环机制仍存在诸多未解之谜。该研究表明，白令海表层沉积物中的有机碳含量与来源组成具有显著差异。东北部地区的TOC值和δ¹³C值显著低于西南部地区，这与白令海细颗粒及比表面积分布特征相符，而与粗颗粒分布特征呈相反趋势，表明白令海有机碳受到水动力分选机制的调控。此外，除西部浮冰区和圣劳伦斯岛冰间湖地区外，其他区域的初级生产力普遍较低，这一现象与本研究中观察到的有机碳分布模式相似，进一步表明白令海有机碳不仅受到水动力分选机制的调控，还与初级生产力密切相关。而圣劳伦斯岛西南部的δ¹³C值最高，此现象还与富含高营养盐的阿纳德尔流输入相关。

图 1   总有机碳（TOC, a）与稳定碳同位素（δ¹³C, b）的分布

木质素已被成功应用于追踪陆源有机碳输入至河流与海洋沉积物的示踪剂。该研究中的木质素参数表明，白令海沉积物主要来源于被子植物与裸子植物的草本组织。其中，被子植物非木质组织信号呈现出自东部向西南方向逐渐增强的趋势，此趋势与比表面积及细颗粒沉积物分布相似，表明该区域沉积物主要受水动力分选及矿物吸附作用调控。此外，受海流、河流、初级生产力、海冰、微生物种类及冷池等多种因素影响，木质素降解参数(Ad/Al)V与(Ad/Al)S呈现出较宽范围，导致该参数无法准确反映木质素降解状况，体现了白令海的区域特性。结合3,5-Bd/V参数分析表明，随着离岸距离增加，木质素降解程度随之增加，与矿物比表面积呈正相关，与粒径呈负相关，表明木质素降解主要受控于水动力分选及矿物吸附作用。

图 2   陆源有机碳（ft, a）与海源有机碳（fm, b）的分布

本研究由国家重点研发计划（2024YFF0507000、2019YFE0120900）、浙江省自然科学基金（ZCLZ25D0601）、自然资源部第二海洋研究所科研业务费项目（JG2310、JB2404）、国家自然科学基金（U23A2034、42076242）以及上海交通大学交叉学科项目（SL2023MS019）联合资助。