近日，海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室包锐教授团队利用碳-14加速器质谱测定深海有机碳年龄，认为陆源老化有机碳降解矿化等过程影响了深海有孔虫碳-14年龄特征，改变了过去基于深海碳酸钙碳-14年龄重建大洋通风为理论基础的传统认识。相关工作发表在Nature Communications。中国海洋大学为文章第一作者单位，包锐教授是文章唯一通讯作者。
末次冰消期以来，海洋通风变化在深海碳封存和释放方面起着关键作用，影响着百年至千年时间尺度上的气候演变。科学家往往基于深海底栖有孔虫和大气的放射性碳的年龄差异（B-Atm, 14C age offset），来判断深海通风的强弱。针对末次冰盛期以来所谓“通风”弱的情况，已在顶刊发表了百余篇论文。然而，以往研究认为深海底栖有孔虫的14C年龄代表了大洋环流影响下深海水团的碳-14年龄，忽略了有孔虫碳-14年龄可能受控于冰川融化所携带的巨量老碳的影响。虽然过去研究尝试去寻找可能的影响原因，但少有从海洋碳-14有机地球视角展开探究。
包锐教授团队，通过对北大西洋高纬深海沉积物中有机碳样品深入研究，发现了Heinrich Stadial 1（HS1）期间北大西洋冰阀碎屑带（Ice-Rafted Debris，IRD）内存在巨量的陆源老碳，输入到了深海；研究表明近代冰川融化每年向深海输送了超过50 Tg的碳。在HS1时期的冰筏碎屑事件内存在巨量老碳，输入到深海后降解，影响到了深海碳酸钙的碳-14年龄（图1）。
图1. 极端事件下有机老碳对深海碳-14转化循环过程的影响。
文章开创性地利用海洋碳-14有机地球化学的手段，关键的老碳影响深海碳-14转化等过程的关键证据，打开了陆源有机碳库影响大洋环流通风重建的“盒子”。ERC grant获得者奥辛教授认为“研究是新颖独特的，该理论方向至今被古海洋学家所忽视”。
包锐教授长期致力于海洋碳-14有机地球化学方向研究，回国后独立组建课题组，开展了大量的海洋碳-14相关研究。本研究获得国家自然科学基金重大研究计划重点项目，山东省自然科学基金杰出青年基金项目以及中国海洋大学创新交叉团队培育计划-青年团队项目资助。
原文链接：
Jingyu Liu, Yipeng Wang, Samuel L. Jaccard, Nan Wang, Xun Gong, Nianqiao Fang, Rui Bao*. Pre-aged terrigenous organic carbon biases ocean ventilation-age reconstructions in the North Atlantic. Nature Communications, 14, 3788 (2023). https://www.nature.com/articles/s41467-023-39490-6
通讯员：王益鹏
