NIGLAS
“地理科学摇篮 湖泊研究基地”
有机质—微生物—矿物耦合的生物和非生物连续过程促进CO2的封存
全面了解介导CO2传输和转化的关键生物地球化学过程对于理解其在区域和全球尺度上的通量至关重要。铁是生物地球化学循环的重要组成部分，对碳循环有重要影响。传统观点认为铁异化还原（DIR）可以通过介导有机物和微生物之间的电子传递，驱动有机碳的矿化。
然而，我们的研究发现，DIR对于固碳也至关重要，它可以通过铁的非生物相变影响无机碳的再分配。不过，微生物铁还原和矿物形成的连续反应在调节碳转化和固定中的重要性在很大程度上被忽视了。
基于此，中国科学院南京地理与湖泊研究所吴庆龙研究员团队邢鹏研究员以抚仙湖为主要研究对象，并辅以长江中下游地区和青藏高原地区的41个湖泊展开研究（图1）。
结果表明，铁不仅可以作为一个有效的“锈汇”，增加有机碳的稳定性，并且还可以通过生物和非生物效应影响无机碳在大气圈、岩石圈和水圈内部或各圈层之间的再分配。研究结果强调了OC—微生物—矿物界面高度耦合的生物和非生物过程促进了CO2的封存，这对于理解CO2在区域和全球尺度上的转化和传输至关重要。考虑到DIR和铁结合无机碳（ICFe）广泛的地理分布，我们认为“铁网”效应可能成为不可忽视的碳汇载体。
图1（a）世界范围内ICFe研究的主要区域（由Goldscheider et al修改而来）。(b)采样点分布图。（c）长江中下游湖泊、青藏高原湖泊和抚仙湖沉积物中ICFe的含量。
相关成果近期发表在国际权威学术期刊Global change biology上，邢鹏研究员为通讯作者，博士生赵成为第一作者。主要合作者包括中国科学院南京地理与湖泊研究所吴庆龙研究员、杜英珣副研究员和李彪助理研究员，南京大学地球科学与工程学院刘欢助理研究员。
研究得到国家自然科学基金“水圈微生物驱动地球元素循环的机制重大研究计划”集成项目、江苏省碳专项前言基础项目“富营养化湖泊生态修复和碳汇能力提升的协同技术基础”、NIGLAS科技计划项目和中国科学院青年创新促进会的联合资助。
论文链接：http://doi.org/10.1111/gcb.17239.
