新的分析工具可识别海水柱中溶解有机物的不同成分

大量的碳以自然溶解有机物的形式储存在环境中。在海洋中，这些有机碳的平均年龄为数千年，但海洋表面溶解有机物浓度的季节性波动意味着一些溶解有机物的产生和降解速度要快得多。

长期以来，部分有机碳比其他部分存在时间更长的原因仍不得而知。利用环境分子科学实验室 (EMSL) 建立的新型分析工具，一个由多机构组成的研究团队确定了溶解有机物(DOM) 的不同成分，这些成分具有不同的分子组成，而这些分子组成决定了它们的持久性。

海洋表面吸收了化石燃料燃烧产生的二氧化碳的约三分之一，其中大部分碳以颗粒碳和溶解有机碳的形式转移到海洋内部。然而，对这一过程的控制仍知之甚少。

这项研究通过解析以不同速率循环的不同成分，揭示了这种有机碳的起源和最终命运。这些信息对于更准确地预测未来碳封存的变化至关重要。

DOM 含有复杂的小分子混合物，不易被生物快速降解。DOM 丰度的空间和时间变化反映了在不同时间尺度(从几秒到几千年)内从海洋中去除的部分的存在。然而，这些有机成分的固有化学性质是否与它们的持久性有关仍不清楚。

研究小组通过比较北大西洋环流水柱中不同类型和不同寿命的 DOM 的分子组成来调查这个问题。

该分析采用了超高分辨率 21 特斯拉傅里叶变换离子回旋共振质谱法与液相色谱联用，同时利用 EMSL 的 CoreMS 软件，这是 EMSL 开发的一种新型数据管道，可生成分子式分配和异构体复杂性度量。

通过这一分析，研究小组能够将具有不同不稳定性的不同分子成分归类。较不稳定的部分集中在海洋表面附近，并且比难熔部分含有更多的脂肪族、疏水性和还原性分子，而难熔部分则均匀分布在整个水柱中。

这些发现表明，通过聚集和颗粒吸附选择性去除化合物的过程可能解释了为什么某些类型的 DOM 比其他类型的 DOM 从海洋中消失得更快。