最近新发现的硝酸盐-亚硝酸盐同位素交换反应为理解南大洋氮循环过程带来了复杂性。本研究发现宇航员海混合层海水中亚硝酸盐具有异常低的δ15N值和异常高的δ18O值,显示了硝酸盐-亚硝酸盐同位素交换的影响。将同位素交换过程纳入瑞利模型的计算中发现,仅依据硝酸盐同位素组成计算出的浮游植物硝酸盐同化过程的同位素效应存在偏差,而利用硝酸盐+亚硝酸盐体系中的同位素组成可获得准确的结果。在校正了硝酸盐-亚硝酸盐同位素交换反应的影响后,研究海域浮游植物硝酸盐同化过程的氮同位素效应(15ε)出现了明显的空间变化,南极绕极流南部边界以南海域的15ε值低于其以北海域数值。南极绕极流南部边界以南海域较低的15ε值主要系溶解态铁含量升高所致,并非硝化作用、浮游植物群落组成、垂直混合或光照可用性变化的影响。本研究评估了硝酸盐-亚硝酸盐同位素交换对浮游植物硝酸盐同化过程同位素效应的影响,有助于更加深刻理解南大洋氮循环过程及其在全球变化中的作用。成果发表在 Journal of Geophysical Research: Oceans期刊上。论文链接地址https://doi.org/10.1029/2024JC021862
 宇航员海南极绕极流南部边界以南海域由硝酸盐、硝酸盐+亚硝酸盐的瑞利模型计算的15ε和18ε值,显示出硝酸盐—亚硝酸盐同位素交换对浮游植物硝酸盐同化过程同位素效应的影响 |  宇航员海南极绕极流南部边界以北海域由硝酸盐、硝酸盐+亚硝酸盐的瑞利模型计算的15ε和18ε值,显示出硝酸盐—亚硝酸盐同位素交换对浮游植物硝酸盐同化过程同位素效应的影响 |
(Xueli Ba, Jun Zhao, Minfang Zheng, Mengya Chen, Jiawen Kang, Jiashun Hu, Shunan Cao, Jianfeng He, Min Chen*. Nitrate-nitrite isotopic exchange: Unveiling its influence on isotope effect estimates in nitrate assimilation in the Cosmonaut Sea, Antarctica. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2025, 130(5), e2024JC021862.)