日本海沟深渊带有机碳衍生自生碳酸钙的来源与碳汇作用

《Nature Communications》：Earthquake-driven influx of organic matter enhances authigenic carbonate formation in hadal trenches

　　

摘要

浅海碳酸盐被认为是深部碳循环中的关键物质。然而，碳酸盐在碳酸盐补偿深度以下的形成和埋藏过程仍然知之甚少。本研究调查了日本海沟7000米以下深渊带中的碳酸盐，发现在这些超深层沉积物中广泛存在自生碳酸钙。这些自生碳酸盐中的稳定同位素和放射性碳同位素亏损表明其来源为有机碳（OC），可能主要由深海滑坡带来。同位素模型显示，这些有机碳衍生的碳酸盐在俯冲过程中会赋予释放到日本东北部俯冲带中的流体负的δ¹³C特征。据估计，日本海沟中有机碳衍生的碳酸盐通量约为28.6 Tg C Myr^–1。我们认为，地震驱动的有机物质进入深渊带可能促进了持续的碳酸盐生成。因此，深渊带中的有机碳衍生自生碳酸盐是一个被低估的碳汇，也可能是将有机碳转移到地球深部的潜在机制。