选择性地保留与葡聚糖相关的土壤蛋白质有助于东海大陆架上百年尺度的有机碳埋藏过程

《Journal of Sea Research》：Selective preservation of glomalin-related soil protein contributes to centennial-scale organic carbon burial on the East China Sea shelf

苏曼林|卢倩|洪华龙|黄晓红|吴浩|卢浩良

中国福建省漳州市厦门大学台湾海峡海洋生态系统国家观测与研究站，邮编361102

摘要

大陆架储存了大量的陆地来源的沉积物有机碳（SOC），但土壤生物大分子在从陆地转移到海洋后的命运仍知之甚少。我们分析了来自长江口东中国海大陆架的一个经过²¹⁰Pb/¹³⁷Cs测年的泥带岩芯（S0703–2），以量化与丛枝菌根真菌相关的土壤蛋白（GRSP）的百年埋藏量。GRSP通过柠檬酸提取法测得其干质量（GRSPs），并利用Coomassie染色法检测其蛋白质成分（GRSPe），同时结合δ¹³C、δ¹⁵N比值和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行分析。结果显示，SOC的埋藏量范围为32.9至76.4克/平方米每年（平均60.5±8.0克/平方米每年）。GRSPs的平均埋藏速率为8.38±2.68克/平方米每年，GRSPe的埋藏速率为2.22±0.28克/平方米每年。在整个岩芯中，这两部分分别占SOC埋藏量的6.01–24.9%和2.78–5.59%。随着深度的增加，GRSPe相对于SOC的¹³C和¹⁵N含量升高，其重要性也增加，这表明富含蛋白质的成分更易于保存；而GRSPs可能包含更易分解的共提取成分。代表性地层的FTIR光谱特征从多糖和核酸类谱带转变为较强的脂肪族和酰胺类特征，这与早期成岩过程中矿物介导的选择性保留作用一致。在1945年左右出现一个转折点，此时陆地来源的SOC埋藏量减少（从35.9±4.8克/平方米每年降至22.8±6.6克/平方米每年），而GRSP的相对贡献增加，这与20世纪中叶陆地-海洋碳转移的变化相符。因此，GRSP代表了一个可测量的、此前被忽视的陆地碳库，对大陆架长期SOC的埋藏具有重要贡献。