对海洋沉积物硫酸盐同位素比率的微生物和环境控制

科学领域:

• 地质化学
• 古代海洋学
• 微生物生态学

背景情况:

• 大量的稳定同位素代理物,特别是硫中的同位素 (δ34S_pyr),对于重建过去的环境条件和微生物进化至关重要.
• 这些批量测量通常是模两可的,限制了我们对海洋大气氧化状态和微生物代谢途径的理解.
• 现有的方法难以区分微生物同位素分离和环境对δ34S_pyr的影响.

研究的目的:

• 开发和呈现一种微分析方法,用于解沉积物化硫同位素 (δ34S_pyr) 中的多个信号.
• 为了使微生物同位素分离 (ε_mic) 的明确确定,并为沉积条件提供新的见解.
• 将该方法应用于最近的冰川间沉积物,以测试其在环境转变中的有效性.

主要方法:

• 开发一种新的微分析技术,用于分析单个矿颗粒的硫同位素组成.
• 该方法应用于显示显著 δ34S_pyr变化的近期冰川间沉积物核心.
• 将微分析结果与大批 δ34S_pyr数据进行比较,以确定同位素变异的来源.

主要成果:

• 微分析方法成功解了δ34S_pyr信号,允许精确确定微生物同位素分离 (ε_mic).
• 尽管冰川和冰川间的环境发生了重大变化,但微生物同位素分离 (ε_mic) 仍然非常不变.
• 在沉积物中观察到的δ34S_pyr的广泛范围主要归因于气候诱导的沉积率变化,而不是微生物活动的变化.

结论:

• 提出的微分析方法为解决大量稳定同位素代理物的模糊性提供了一个强大的工具.
• 这种方法可以更准确地了解过去的微生物硫循环和环境条件.
• 受气候变化影响的沉积动力学在调节沉积物质硫同位素信号方面发挥着重要作用.