9月11日，国际权威学术期刊Nature Communications在线发表了中国海洋大学包锐教授团队在深海与地球深部碳循环方面取得的突破性进展。该研究首次沿着深渊海沟轴线测定分析了沉积物孔隙水中溶解无机碳与有机碳的碳-14年龄，为研究地球深部碳的转化与封存提供了关键证据。

本研究首次分析了沿深渊海沟最深轴向的15根近40米沉积物样品，测定了孔隙水的地球化学特征，认为海沟深渊中封存着巨大溶解碳库，并发现大量甲烷（图1）；超深渊环境中的有机碳活性组分促进了地球深部微生物代谢，指示了深海微生物介导有机质转化过程，并暗示着微生物向下俯冲进入地球深部的可能；沉积有机碳与无机碳、溶解有机碳与无机碳、甲烷和碳酸盐共同组成了海沟沉积物向俯冲带碳的输入，并在地球深部形成多种形态的碳储库，为俯冲带碳的循环模式研究增加了关键性的证据。此外，研究还强调了深海海沟向地球深部输入有机碳和无机碳过程是不可忽视的(图2)。

图1 a) 深渊沉积物中溶解碳特征（以81号站位为例）以及b)甲烷含量

图2 地震促进了海沟碳转化和深部碳循环

(浊流带来的颗粒有机碳被降解为溶解有机碳和无机碳，在深海中积累并支持深部生命活动，碳正以多种形式加速向地球深部俯冲。)

深渊海沟系统是地表圈层向地球深部圈层输入物质的关键节点。本研究强调了板块俯冲对地球系统碳循环的调控作用，对探究地球系统各圈层间的物质交换机理提供了独特的视角，为回答西太重大研究计划“西太平洋跨圈层物质交换过程及其影响”这一关键科学问题提供了科学支撑。

该项研究是国家自然科学基金“西太平洋地球系统多圏层相互作用”重大研究计划重点支持项目“海底地震驱动下海沟深渊有机碳的输入、转化与封存”（项目批准号：92058207，项目负责人包锐教授）的重要研究成果。

论文信息：Chu, M., Bao, R.*, Strasser, M. et al. Earthquake-enhanced dissolved carbon cycles in ultra-deep ocean sediments. Nature Communications. 14, 5427 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41116-w