中国微生物学会第十二届地质微生物学学术研讨会

海洋中的生物泵将光合生产的有机碳从表层海洋运输到深层海洋，对全球碳循环有重要影响。颗粒有机碳（POC）和碳酸钙（CaCO₃）通量之间的强关联性表明非钙化藻类藻华可能形成大颗粒CaCO₃-POC聚集体，在生物泵和碳酸盐反向泵之间建立联系，影响海洋碳通量的变化。先前的研究首次发现了一种新的硅藻诱导钙化途径，但未定量表征这一途径的生物地球化学阈值，也未明确其对海洋碳循环的影响。
本研究对真实的沿岸海洋条件进行了模拟，以探究中肋骨条藻Skeletonema costatum诱导CaCO₃沉淀的潜力。研究结果显示，在与自然海水类似的各种条件下，包括不同的碳酸盐浓度（DIC = 1800 ~ 2700 μmol·kg^-1）、生物利用不同的氮源（NH₄⁺或NO₃^-）以及不同的细胞密度范围（10⁴~10⁵ cells·mL^-1），当环境中文石的饱和度（Ω_arag）超过8.02±0.01时，中肋骨条藻能够诱导CaCO₃沉淀。在河口海岸带区域，当海水DIC达到2000 μmol·kg^-1时，硅藻藻华升高pH至8.64即可达到上述Ω_arag阈值，表明硅藻诱导钙化发生的可能性和普遍性。钙化速率与溶液中的Ω_arag线性相关（R²=0.49），表明这一钙化途径基本上是无机化学过程，符合“生物诱导”的钙化机理。全面理解中肋骨条藻诱导钙化的机制及其生物地球化学阈值有助于更合理地预测海洋硅藻诱导钙化事件的发生以及更准确地评估这一钙化途径对海洋碳循环的影响。

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