中太平洋M海山富钴结壳稀土元素地球化学

用ICP-AES和重量法测试了中太平洋M海山不同水深范围内（1300~3000 m）25个富钴结壳样品的稀土元素和常量元素。结果显示M海山富钴结壳为水成结壳,稀土元素总量平均为2084.69μg.g-1,LREE/HREE平均为4.84,具有正的Ce异常。ΣREE（不含Ce）随水深增加而增加,而Ce和LREE/HREE比值则以文石溶跃面为界（水深2000 m）呈现不同的变化,稀土元素这些变化除了与海洋背景颗粒的吸附清扫有关外,还与稀土元素在海水中的行为有关。富钴结壳Ce虽随水深变化,但与水深关系不明显,可能反映其通量恒定。富钴结壳中Ce基本全为Ce（Ⅳ）,表明氧化富集过程,这一过程受动力学因素控制。

西太平洋卡罗琳M4海山区悬浮体分布及其影响因素

海山可以通过与洋流的相互作用改变水体结构,促进悬浮体以及海洋生物的再分配,进而影响海洋生物地球化学过程,促进大洋物质和能量交换。西太平洋有着复杂的环流结构,也是海山分布最多的海区之一。为研究西太平洋海山区的悬浮体分布及其控制机制,2017年夏季在西太平洋卡罗琳M4海山区进行现场调查,利用扫描电镜分析了该海山区悬浮体样品的物质组成及分布,并结合温度、盐度和荧光叶绿素a浓度数据,讨论了海山对悬浮体分布的影响。结果表明,M4海山区的悬浮体由生物碎屑、矿物颗粒和絮凝体等组成。海水的强烈层化阻碍了该海山区下层营养物质的上涌,使上层水体呈现出寡营养的特征,导致大部分站位悬浮体丰度较低;但在海山顶部,潮流和海山地形相互作用在山顶上方形成反气旋环流,不仅促进了深水的营养物质向上扩散,使得荧光叶绿素a浓度升高,同时对平流输送来的以及从深水中上涌的悬浮体起到了滞留作用,使山顶上方的悬浮体丰度远高于离山顶较远的位置。随着水深的增大,温、盐跃层的强度减弱,水体中的营养盐浓度升高,为浮游生物的生长提供了适宜的环境,进而使生物碎屑及絮凝体的丰度升高。北赤道潜流挟带来自西太平洋近岸海区的陆源矿物颗粒到达M4海山区,使该海山区300~500m水层中的矿物颗粒丰度显著增加。

热带西太平洋M4海山超微型浮游生物的生态分布特点

获取并分析了2017年8月热带西太平洋M4海山水体中的超微型浮游生物样品,根据流式细胞术的散射光和荧光信号,检测到M4海山各水层中普遍存在四个超微型自养浮游生物类群(聚球藻、原绿球藻、微微型真核浮游生物、微型真核浮游生物)和两个超微型异养原核生物类群(低核酸含量和高核酸含量异养原核生物)。聚球藻丰度高值出现在100m以浅;原绿球藻和微微型真核浮游生物丰度高值区在深层叶绿素最大值附近(75—150m);微型真核浮游生物和异养原核生物分布范围较广,150m以浅丰度较高。异养原核生物的生物量(1.68—11.25μgC/L)高于自养浮游生物(0.05—6.02μgC/L)的生物量。在超微型自养浮游生物中,原绿球藻生物量在100—150m水层占优势(53.83%±6.32%),微型真核浮游生物的生物量在75m以浅(58.62%±8.53%)和200—300m水层占优势(46.18%±7.82%)。在异养原核生物中,高核酸含量异养原核生物的生物量所占百分比(61.05%±3.98%)高于低核酸含量异养原核生物(38.95%±3.98%),然而在海山附近DCM层低核酸含量异养原核生物比例最高可达58.64%。冗余分析表明,超微型浮游生物的丰度与温度呈正相关,与深度和营养盐呈负相关关系。在M4海山超微型自养浮游生物分布没有明显的“海山效应”,但海山的存在会对异养原核生物两个类群生物量的比例产生影响。