白令海陆架是全球海洋最高生产力的区域之一,而白令海陆坡和海盆则是典型的高营养盐低生物量区域,截然不同的环境特征意味着白令海陆架、陆坡和海盆区的氮循环过程可能存在差异。此前有关白令海氮循环的研究基本集中于陆架区,对陆坡和海盆区的了解很少。针对这一现状,我们开展了夏季白令海西部海域陆坡区和海盆区硝酸盐和悬浮颗粒有机物氮同位素组成的研究,旨在揭示陆坡和海盆区氮循环过程的特征。研究表明,硝酸盐δ15N由次表层向表层逐渐增加,同时伴随着硝酸盐浓度的降低,反映了浮游植物同化吸收的效应。由瑞利模型计算出的陆坡区和海盆区硝酸盐同化吸收的同位素分馏系数分别为4.1 ± 0.8‰和6.1 ± 2.1‰,其中海盆区分馏系数的空间变化可能更多地与浮游植物群落的变化有关,而陆坡区因硝化作用影响,所得的分馏系数可能被低估了。通过结合硝酸盐和悬浮颗粒物的δ15N可以发现,白令海陆坡和海盆区的初级生产力主要以再生营养盐来支持,硝化作用仅在陆坡区比较明显,原因在于其较高的生产力和较活跃的有机物再矿化作用。成果发表在Deep-Sea Research I期刊上。

白令海真光层中硝酸盐同化吸收的氮同位素分馏系数(15εNO3)和∆δ15N(NO3 – PN)的关系
(Jing Zhu, Min Chen*, Wangjiang Hu, Minfang Zheng, Yusheng Qiu. Biogeochemical cycling of nutrient in the western Bering Sea as revealed by nitrogen isotopic composition of nitrate and suspended particles. Deep-Sea Research I: Oceanographic Research Papers, 2021, 174, 103551.)