地球环境研究所在湖泊沉积物中四醚膜脂来源方面取得进展
古温度定量重建是过去全球变化研究关注的一个科学问题。最近的研究表明,微生物产生的四醚膜脂brGDGTs具有定量示踪过去陆地温度变化的潜力。然而,目前对于湖泊沉积物中brGDGTs的来源尚缺乏定量评估。尽管越来越多的研究发现湖泊中存在大量的自生brGDGTs,但是由于brGDGTs在土壤中含量也很丰富,土壤输入可能会影响湖泊沉积物中的brGDGTs的分布,妨碍基于湖泊brGDGTs的古温度定量重建。
近日,中国科学院地球环境研究所王欢业副研究员和合作者通过对我国26个公园湖泊的多种生物标志物分析,定量约束了湖泊沉积中土壤来源brGDGTs的贡献。公园湖泊由于集水区很小且水体富营养化较为严重,是异养的brGDGTs母源细菌的天然培养器,有望获得湖相brGDGTs的分布特征。研究团队利用主要为陆地来源的三种生物标志物(crenarchaeol、crenarchaeol异构体以及C33正构烷烃),定量示踪了这些湖泊土壤输入brGDGTs的贡献。结果显示,对于大部分公园湖泊,土壤brGDGTs贡献的上限不超过10%(图1)。通过进一步计算获得了纯湖相brGDGTs端元对温度的响应,发现其与全球淡水湖brGDGTs与温度的关系一致,表明在全球尺度上土壤输入对湖泊沉积物brGDGTs的贡献很小(图2)。该研究为应用湖泊brGDGTs定量重建古温度变化奠定了基础。
相关成果最近发表在Earth and Planetary Science Letters上,王欢业副研究员为第一作者,刘卫国研究员和柳中晖教授为通讯作者。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察、中国科学院和国家自然科学基金委等项目的联合资助。
原文详见:Wang, H., Chen, W., Zhao, H., Cao, Y., Hu, J., Zhao, Z., Cai, Z., Wu, S., Liu, Z. and Liu, W. (2023) Biomarker-based quantitative constraints on maximal soil-derived brGDGTs in modern lake sediments. Earth and Planetary Science Letters 602, 117947.
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X22005830
图1. A. 利用多种生物标志物定量示踪土壤输入对公园湖泊brGDGTs贡献的上限;B.土壤brGDGTs输入上限与年均降水量的关系。
图2. 纯湖相brGDGTs端元(蓝线和绿线之间)和全球淡水湖(灰点)MBT’5ME与温度的关系对比。
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