地环所揭示现代南沙砗磲壳体碳同位素的变化机制

砗磲是海洋中最大的双壳类动物（图1），其壳体物化性质具有潜在的环境指示意义，是进行高分辨率古气候学和古海洋学研究的良好载体。然而，砗磲壳体碳同位素（δ13C）的环境指示意义并不清楚。

本研究通对南沙永暑礁现代砗磲壳体的δ13C进行分析测试，结合现代观测资料，阐明了南沙砗磲壳体δ13C在不同时间尺度上的变化机制。主要取得了以下认识：（1）在年代际时间尺度上，壳体的δ13C在幼年阶段相对偏重，与较高的生长速率相对应。这主要是由于砗磲外套膜内的虫黄藻在砗磲幼年阶段呈指数级繁殖，而虫黄藻光合作用优先使用较轻的12C，导致砗磲用于造壳的钙质流体的δ13C偏重，最终导致壳体δ13C在幼年阶段偏重。（2）在年际时间尺度上，壳体δ13C同时受到海水DIC和内部微环境DIC的δ13C影响。而南沙表层海水DIC的δ13C在年际时间尺度上受ENSO和南亚季风等过程调控（图2）。（3）在季节时间尺度上，壳体δ13C主要受体内虫黄藻光合作用和呼吸作用的影响，与太阳辐射强度紧密相关。而南沙太阳辐射强度与降水速率反相关，因此，砗磲壳体δ13C在季节时间尺度上可以指示降水速率和太阳辐射强度。

该成果近期发表在Journal of Geophysical Research: Biogeosciences期刊上，由中科院地环所马小林助理研究员和晏宏研究员联合自然资源部第二海洋研究所马文涛研究员，同济大学党皓文教授、金晓波副教授，ETH Zurich张洪瑞讲师以及中科院南海所张跃环副研究员共同完成。该项研究得到了自然科学基金和中国博士后基金的支持。

论文链接：Ma, X., Yan, H.*, Ma, W.*, Jin, X., Zhang, H., Dang, H., & Zhang, Y. (2023). Symbiotic Zooxanthellae Drive the δ13C Changes of Tridacna gigas Shell in the Southern South China Sea. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 128(6), e2022JG007337.

URL：doi:https://doi.org/10.1029/2022JG007337.

转自：“中国科学院地球环境研究所”微信公众号

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