《追踪开放海洋中硫化物代谢》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2019-09-20
  • 地球上最活跃的生态系统之一是大多数人很少遇到的,科学家也只是刚刚开始探索。开阔的海洋包含着微小的生物—浮游植物,它们完成了地球上一半的光合作用,为陆地上的动物提供氧气。华盛顿大学海洋学家发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的一项研究,着眼于光合微生物和海洋细菌如何利用丰富的海洋硫养分。

    硫磺是一种气味元素,使海滩有独特的气味。这项新研究的重点是硫酸盐,其中一个硫原子与三个氧原子和一个碳基分子相连。在海洋中,浮游植物利用来自太阳的能量来制造磺化分子。然后细菌消耗硫酸盐来获得营养和能量。佛罗里达大学助理教授Bryndan Durham在《自然微生物学》上发表的一篇文章中写道,这项研究发现了“陆地和海洋系统中磺化途径的一些惊人相似之处”。植物在土壤中产生大部分的磺酸盐。在海洋中,大多数磺酸盐也是由光合生物产生的,但在这种情况下是由单细胞浮游植物产生的。2015年,研究人员在夏威夷北部进行了一项巡航研究。然后,研究人员将这些样本冷冻起来,以便分析它们在西雅图的基因和化学成分。

    Durham写道:“我们从海上回来时,带着一个相当于冰箱容量的样本,这些样本产生了超过6tb的数据供我们探索,这是一个主要的计算障碍。”该团队最终成功地提取了相关数据,并从实验室样本中发现了支持这些发现的模式。他们还发现了反映光合生物活动的磺酸盐代谢昼夜节律。Durham说:“硫酸盐由特定的微生物群产生和消耗,因此我们可以利用它们来追踪海水群落中的特定关系。由于硫酸盐含有碳硫键,它们是控制二氧化碳进出海洋的全球碳循环的一部分。随着气候变化,理解这一点变得越来越重要。”

    (杨皓月 编译)

    图片源自网络

  • 原文来源:https://www.washington.edu/news/2019/09/04/new-study-tracks-sulfur-based-metabolism-in-the-open-ocean/
相关报告
  • 《中-俄洋中脊硫化物资源勘探学术交流在国家海洋局第二海洋研究所举行》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2017-11-16
    • 为进一步落实今年年初国家海洋局第二海洋研究所与俄罗斯全俄海洋地质研究所签署的在海洋资源和环境领域的备忘录,应国家海洋局海底科学重点实验室邀请,俄罗斯全俄海洋地质研究所Georgy Cherkashev副所长等6位研究人员于11月4-7日来所交流访问。Georgy Cherkashev副所长受聘为海底科学重点实验室兼职教授,李家彪所长为其颁发聘书。 11月7日,中-俄洋中脊硫化物资源勘探学术交流会举行,黄大吉副所长致欢迎词,除了俄方专家,来自中国地质大学、中国科学院广州地球化学研究所以及我所多位研究人员做了学术报告,主要内容涉及中国和俄罗斯双方近年来在洋中脊硫化物资源勘探工作及研究的进展。 Georgy Cherkashev副所长以其近年来在国际海底管理局担任的工作为由,讲解了近年来国际上申请海底勘探矿区的进展,以及近期即将发布的海底勘探活动规章,随后做了海陆矿产资源对比研究的学术报告。Sergei Petukhov研究员以俄罗斯近年来在大西洋硫化物勘探合同区初步开展的矿产资源量估算方法以及利用地壳应力寻找热液活动有利区带等研究的进展分别作了学术报告;Igor Egorov研究员展示了俄罗斯在大西洋硫化物勘探合同区第一个五年活动的结果。我所陶春辉和阮爱国研究员、周亚东、杨伟芳以及李伟等科研人员就目前我国在西南印度洋开展的研究工作予以展示。中国地质大学陈建平教授和苏新教授以及广州地球化学研究所杨阳副研究员分别作了近年来西南印度洋脊资源评价、热液沉积模式以及岩浆演化过程的研究进展。会议还吸引了浙江大学,北京大学,中国地质大学等单位的科研人员参加,和与会专家交流。 俄罗斯全俄海洋地质研究所是俄罗斯主要的海洋地质研究机构之一,在海洋地质、海底资源勘探与评价、海洋地质工程等方面具有雄厚的科研实力,此次来访人员中有多位曾参加由我所组织的大洋科考航次,与我所在海底多金属硫化物资源勘探和评价及相关海洋地质研究方面有着广泛和深入的合作,具有良好的合作基础。这次访问将深化我所与俄罗斯全俄海洋地质研究所之间的合作交流,提高我所科研工作者的研究水平。 访问期间,Georgy Cherkashev副所长和Aleksandr Smimov副所长还根据“备忘录”的相关内容与国家海洋局第二海洋研究所就成立“中俄联合海底资源研究中心”事宜进行了具体探讨。
  • 《中国科学院海洋研究所在现代海底热液硫化物矿床的Fe-S同位素研究方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-10-10
    • 近日,Science Bulletin报道了中国科学院海洋研究所深海研究中心孙卫东研究员课题组与中国海洋大学翟世奎教授课题组关于南大西洋中脊德音1号热液区硫化物烟囱体Fe-S同位素的研究成果。该研究发现热液黄铁矿的铁同位素与硫同位素具有正相关关系,对于研究热液成矿过程具有重要的意义。 现代海底热液系统有正在发生的成矿作用,黑烟囱是研究成矿过程的理想样品。近年来Fe、Zn、Cu等金属稳定同位素技术的发展为研究热液硫化物矿床的形成机制提供了新的手段。然而,国际上已报道的热液硫化物Fe同位素组成分散杂乱,对其分布规律的认识程度较低。德音1号热液区是2011年大洋22航次中由中国科学家发现的,位于南大西洋中脊15°S附近。该工作对德音1号热液区一个完整的硫化物烟囱体由内至外地开展了黄铁矿等单矿物的S和Fe同位素组成研究,结果显示黄铁矿的δ34S和δ56Fe值在烟囱壁上从外到内呈规律性增大,而且δ34S和δ56Fe值表现出明显的线性正相关关系;作者进一步对全球已发表的海底热液黄铁矿的S和Fe同位素进行总结,发现其δ34S和δ56Fe值也存在类似的特征。通过对黄铁矿沉淀-重结晶过程中的元素同位素行为进行模拟,作者认为烟囱体生长过程中温度梯度会导致S和Fe同位素分布的不均一,而相似的矿物-流体交换程度可能造成S和Fe同位素的耦合关系。这一研究为认识热液硫化物矿床的形成机制提供了新的方法和思路。 论文第一作者为王淑杰博士,通讯作者为中国科学院海洋所黄晶副研究员,研究得到了中国科学院先导专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划等联合资助。 论文信息: Wang, S.J., Sun, W.D., Huang, J., Zhai, S.K., Li, H.M. Coupled Fe-S isotope composition of sulfide chimneys dominated by temperature heterogeneity in seafloor hydrothermal systems[J]. Science Bulletin, 2020, 65(20):1767-1774. 论文DOI: 10.1016/j.scib.2020.06.017