持续的藻类-细菌相互作用促进难降解颗粒碳的积累并加速放射性碳老化特征

《Nature Communications》：Sustained algal-bacterial interactions promote accumulation of recalcitrant particulate carbon with accelerated radiocarbon aging signatures

　　

摘要

藻菌相互作用调控着海洋颗粒有机碳（POC）的产生与归宿，但其能否形成长寿命碳汇尚不明确。本研究利用原绿球藻（Synechococcus）与其共生微生物群落的两年期营养自维持共培养体系，证明持续的藻菌相互作用可促进难降解颗粒有机碳的逐步积累。藻源有机底物的持续释放与微生物酶的反复降解转化相结合，产生了惰性有机颗粒，其中约26%能抵抗再矿化作用，形成稳定的难降解颗粒碳库。放射性碳（Δ¹⁴C）分析显示，仅在两年实验期内形成的POC便表现出超过400年的表观年龄。这种"老化"特征可能源于藻类吸收了化石燃料使¹⁴C耗竭的大气CO₂，随后这些碳被积累在生成的难降解颗粒有机碳中。本研究揭示了表观放射性碳年龄与实际滞留时间可以脱钩，为解读"古老"海洋POC提供了新见解，并凸显了藻菌相互作用在海洋颗粒碳封存中的重要作用。