藻类是海洋碳汇与气候变化的重要调控者。目前藻类的碳汇途径被认为以生物泵（BP）方式为主，即藻源的颗粒有机碳（POC）被输送到1千米以下的深海后，才能与大气隔离以实现长久储碳作用。此外，微生物可利用藻类生长过程中释放的大量溶解有机碳（DOC），以“微型生物碳泵（MCP）”机制形成可被长期储存的惰性溶解有机碳（RDOC），发挥碳汇作用。在海洋中藻菌之间难以分隔，而真光层中以活的藻类与微生物为主体，藻菌之间无时无刻不在相互作用，但目前藻菌长期互作对海洋储碳的贡献尚缺乏了解，藻类是否能直接（未经微生物转化）贡献惰性有机碳也是未解之谜。近日，研究组解析了藻菌长期互作驱动的巨大储碳作用，并揭示了藻类除BP外的另一新的储碳途径，相关研究成果发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）。
研究团队发现海洋浮游植物/微藻（以聚球藻为模式藻）与细菌在两年内的长期互作过程中即可累积形成极高的DOC浓度，比现代海洋水体的DOC浓度高近100倍，且其中以惰性RDOC为主，揭示了藻菌长期互作是形成海洋惰性有机碳库极为重要的驱动力量，在海洋碳汇中发挥关键作用。然而藻菌互作驱动的储碳作用会受环境变化的干扰，例如海洋升温虽能促进藻类和细菌的生长，但一定程度上削弱藻菌互作下的RDOC累积和储碳效应。此外，该研究揭示藻类也可直接合成非常多样的RDOC分子，代表了藻类除BP外的另一新的碳汇途径，未来需要对海洋中藻类的碳汇贡献开展更进一步的评估。
藻菌互作对海洋惰性溶解有机碳库的贡献及藻类储碳新途径的概念图
该研究由研究组负责人张永雨研究员带领完成，得到了厦门大学焦念志院士和郑强教授、中国地质大学谢树成院士和罗根明教授、中国石油大学史权教授等的指导帮助，研究组博士生赵寒霜、张增虎副研究员和Shailesh Nair助理研究员为论文共同第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、以及海洋负排放（ONCE）国际大科学计划等项目资助。（文/图 赵寒霜、张增虎）
原文链接：https://doi.org/10.1111/gcb.17570
Hanshuang Zhao#,Zenghu Zhang#,Shailesh Nair#,Hongmei Li,Chen He,Quan Shi,Qiang Zheng,Ruanhong Cai,Genming Luo,Shucheng Xie,Nianzhi Jiao and Yongyu Zhang*.Overlooked Vital Role of Persistent Algae-Bacteria Interaction in Ocean Recalcitrant Carbon Sequestration and Its Response to Ocean Warming. Global Change Biology,2024,30:e17570.
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