海洋总初级生产力是衡量海洋表层浮游植物光合作用强度及生物碳汇效率的关键指标。然而,生物产氧的光合作用及耗氧的呼吸作用同时进行且难以区分,导致海洋原位总生产力的测量极度困难。溶解氧的三氧同位素异常值(^(17)Δ)不受呼吸作用影...海洋总初级生产力是衡量海洋表层浮游植物光合作用强度及生物碳汇效率的关键指标。然而,生物产氧的光合作用及耗氧的呼吸作用同时进行且难以区分,导致海洋原位总生产力的测量极度困难。溶解氧的三氧同位素异常值(^(17)Δ)不受呼吸作用影响,为评估海洋总生产力提供新指标。自然界中^(17)O的丰度极低且易受到N_(2)的质量干扰,本研究突破三氧同位素(δ^(18)O、^(17)Δ)测量的技术瓶颈,利用气相色谱成功分离了溶解气体中的O_(2)、Ar与N_(2),并确保O_(2)的100%收集。本方法对空气标准^(17)Δ值的长期观测精度达±2.6 per meg,优于国际同类实验室。本研究测定2021年1月南大洋普里兹湾混合层内溶解氧同位素的平均^(17)Δ值为66 per meg,计算得该海域平均总初级生产力(以O_(2)计)为181 mmol/(m^(2)·d),符合夏季高纬度南大洋总初级生产力较低的特征。本研究建立的氧气三氧同位素高精度分析方法在海洋总生产力研究方面具有极大的应用前景,同时也为大气及冰芯包裹气体等地球科学前沿研究提供技术支撑。展开更多
文摘海洋总初级生产力是衡量海洋表层浮游植物光合作用强度及生物碳汇效率的关键指标。然而,生物产氧的光合作用及耗氧的呼吸作用同时进行且难以区分,导致海洋原位总生产力的测量极度困难。溶解氧的三氧同位素异常值(^(17)Δ)不受呼吸作用影响,为评估海洋总生产力提供新指标。自然界中^(17)O的丰度极低且易受到N_(2)的质量干扰,本研究突破三氧同位素(δ^(18)O、^(17)Δ)测量的技术瓶颈,利用气相色谱成功分离了溶解气体中的O_(2)、Ar与N_(2),并确保O_(2)的100%收集。本方法对空气标准^(17)Δ值的长期观测精度达±2.6 per meg,优于国际同类实验室。本研究测定2021年1月南大洋普里兹湾混合层内溶解氧同位素的平均^(17)Δ值为66 per meg,计算得该海域平均总初级生产力(以O_(2)计)为181 mmol/(m^(2)·d),符合夏季高纬度南大洋总初级生产力较低的特征。本研究建立的氧气三氧同位素高精度分析方法在海洋总生产力研究方面具有极大的应用前景,同时也为大气及冰芯包裹气体等地球科学前沿研究提供技术支撑。
