厦大科研团队打破传统认知：深海溶解有机碳库并非沉寂

东南网4月22日讯（福建日报记者 李珂） 长期以来，深海溶解有机碳（DOC）被认为是一个循环缓慢、存留时间长达数千年的惰性碳库，极难被微生物利用。不过，厦门大学海洋与地球学院、海洋生物地球化学全国重点实验室沈渊教授团队的最新研究，却打破了这一传统认知。

日前，沈渊教授与合作者在国际知名学术期刊《科学进展》（Science Advances）发表成果，题为“Special delivery of proteinaceous matter to deep-sea microbes”。他们发现，深海中存在可被微生物快速利用的新鲜蛋白类有机质，证明了深海溶解有机碳库并非完全生物惰性。而且，背后的“快递员”居然是浮游动物。

研究是怎么开展的呢？团队选在大西洋百慕大时间序列站（BATS）做生物培养实验，搞碳同位素（14C）分析，还精细表征了化学组分。从DOC里分离出高分子量（HMW；>2.5kDa）DOC和HMW氨基酸组分后，他们发现，总DOC和HMW DOC的14C年龄随着深度增加而显著老化，深海DOC的14C年龄约为4000岁。但神奇的是，HMW氨基酸组分从中层到深层，14C年龄并无显著变化，这就透露了深海DOC库中存在更年轻、富含蛋白类化合物的有机质。

微生物降解实验持续7至390天，结果显示，总DOC和HMW DOC的微生物可利用性随深度增加一路下滑。但HMW氨基酸组分在深海里，微生物利用起来可比中层海洋容易多了，大部分降解一周内就搞定，妥妥的“易降解”好物，显然能给深海微生物“充电”。

那这些新鲜有机质打哪来？研究团队分析深海高分子量蛋白质类物质的“配方”，发现这些物质和表层浮游动植物的成分高度相似，可能是上层沉降的“礼物”。可单靠颗粒物沉降，没法解释HMW氨基酸组分的14C年龄与降解程度的“怪脾气”（随水深先降后升），毕竟沉降中颗粒物会溶解、降解，一路“下坡”。真相是，有个主动机制在中层向深海“快递”新鲜有机质。而最有可能驱动该机制的是：从表层向中层海洋垂向迁徙的浮游动物。

研究发现，当时正值春季藻华后的浮游动物高峰期，大型浮游动物（>1000 μm）是“主角”。它们通常在夜间上浮至表层海洋觅食，白天返回中深层，边吃边通过粪便、直接释放溶解有机质、重新打包颗粒有机质等，把富含蛋白的活性有机质送进深海，给生态系统“供能”。

该论文的第一作者兼共同通讯作者是沈渊教授，共同作者还包括美国高校多位学者。研究获国家自然科学基金青年科学基金项目等资助。