第九届青年地学论坛

中层水对过去、现代及未来海洋环境变化具有关键作用，是连接上层海洋与大洋底水的重要中介。然而目前为止，直观的中层水指标在古海洋中是稀缺的。沉积物中的脂类生物标志物因能够提供准确、稳定、定量的古气候信息，被认为是当今最重要的“古海洋代用指标”之一。支链甘油二烷基甘油四醚化合物（brGDGTs）在海洋沉积物中普遍存在，最初被认为来自于陆地土壤，但近年来一些工作表明它们主要由海洋环境下的细菌本地生产。因其在陆地上能够较好的表达大气温度及土壤pH，海洋自生brGDGTs在海洋中的应用意义开始被关注。不过，沉积物中海洋自生brGDGTs的产出位置（沉积物、海水真光层、中层水、深层水）仍不明确，这限制了brGDGTs在古海洋重建上的精准应用。申请人通过载人深潜航次，在南海中央海盆的海山不同高程位置采集了表层沉积物，对比其中极性脂brGDGTs（沉积物内的活体细菌生产，海洋自生）和核心脂brGDGTs（沉积时间段内的累积生产和输入，来源待定）与陆地来源的brGDGTs的成分特点，证明南海海盆沉积物brGDGTs主要为海洋自生的产物，陆地输入的贡献微弱；推断brGDGTs的主要产出水层为约300～700米的中层水上部。上述研究成果表明，brGDGTs主要反映的为中层水上部（例如溶解氧最小层）的环境信息。这一发现对该类指标及其衍生指标在古海洋中的应用具有重要指示意义：支链和类异戊二烯四醚指标（Branched and Isoprenoid Tetraether，BIT）是基于GDGTs中brGDGTs与类异戊二烯GDGTs（isoprenoid GDGTs, isoGDGTs）的相对比值建立的，该指标一直被认为与陆地/海洋物质来源比例有关。我们早期在南海北部钻孔沉积物研究中指出了BIT的新意义：指示古水柱混合/分层状况。近期，结合对brGDGTs指标产出水层的新认识，我们在南海沉积柱的应用中发现了BIT对上层水柱结构及中上层水柱氧化还原状况的指示意义。上述发现有望推进该类分子化石在古海洋环境重建方面的进一步深入探索和应用。

intermediate water, carbon storage, the SCS, the last deglacial