面向全球海洋中溶解有机物的化学地理学研究

《Environmental Science & Technology》：Toward the Chemogeography of Dissolved Organic Matter in the Global Ocean

　　海洋溶解有机物（DOM）的全球组成异质性及其驱动机制研究，基于高分辨率质谱数据揭示DOM分子组成随地理距离和水深增加呈现显著异质性，并趋于化学同质化。该趋势由水平空间距离、水深及物理化学环境影响共同驱动，表明随机与确定性过程共同塑造DOM组成，形成“碳同质化”效应。研究结果深化了全球变暖背景下海洋生物地球化学变化的认知。

　　

溶解有机物质（DOM）由多种有机分子组成，在海洋生物地球化学和地球气候中起着关键作用。然而，全球范围内DOM成分的生态模式及其变化机制，以及不同化合物类别之间的差异仍不清楚。本研究利用超高分辨率质谱数据集中的距离-衰减关系，量化了覆盖全球海洋从表层到深层的800多个DOM样本的成分变化情况。随着地理距离的增加（无论是水平方向还是垂直方向），分子组成变得越来越不同。无论是在生化性质易变的化合物类别还是难以分解的化合物类别中，观察到的成分变化率都呈现出逐渐降低的趋势，尤其是在深海和高纬度地区，这表明了化学均质化的趋势。DOM的地理分布受到水平空间距离、水深以及物理化学环境的共同影响，这表明随机过程和确定性过程共同塑造了DOM成分的均质化过程，实际上起到了“碳均质化器”的作用。从生态学角度出发，本研究揭示了全球海洋中DOM成分变化的地理模式，有助于更深入地理解全球变暖背景下即将发生的生物地球化学变化。