热液喷口可能会向海水中添加古老的碳

地球的海洋在全球碳循环中发挥着关键作用。随着海水的移动和混合，它以溶解的有机和无机碳分子的形式储存和运输大量的碳。然而，海洋溶解有机碳 (DOC) 的各种来源和归宿是复杂的，关于其动态还有很多有待了解——尤其是随着气候变化的进展。

碳同位素比率可以帮助确定 DOC 的年龄，从而提供有关其来源和碳循环旅程的线索。地表水中的光合生物被认为产生了大部分海洋 DOC，但放射性碳测年表明海洋 DOC 已有数千年的历史，因此需要更多信息来阐明它如何在海洋中混合和滞留。

Druffel 等人依靠在 2016-2017 年研究巡航期间收集的海水样品的放射性碳测年。提供对东太平洋和南大洋 DOC 动力学的新见解。他们的调查支持了一个假设，即热液喷口可能是该地区 DOC 的重要来源。

在乘坐 NOAA 的 R/V Ronald H. Brown 向南旅行时，研究人员在多个地点收集了海水样本，包括从南极洲附近的一个站点到太平洋西北部的一个站点。他们的部分路径沿着东太平洋海隆，这是南美洲西海岸热液活动的关键区域。

样品的放射性碳测年能够为每个研究地点构建在不同深度的 DOC 和溶解无机碳 (DIC) 中发现的同位素比率分布图。对这些剖面的分析表明，这两种形式的溶解碳在深水中向北输送时的年龄相似。这组作者说，这表明向北迁移是控制这些深水中 DOC 和 DIC 同位素组成的主要因素。

同时，放射性碳数据表明，与东太平洋隆起相关的热液喷口可能为海洋提供了古老的 DOC。与早期的研究一致，研究结果表明，这些喷口处的化学自养微生物可能会“吃掉”来自古老来源的 DIC，将其转化为释放到海洋中的 DOC。

需要进一步的研究来确认热液喷口是否确实为海水贡献了大量的古代 DOC，从而影响其同位素组成。如果是这样，可能需要调整全球海洋环流模型以考虑到这一贡献。

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