沉积地球化学

海洋地球化学中的单体同位素

Compound-Specific Isotope Geochemistry in the Ocean

特定化合物的同位素分析包括用于检查单个有机分子的天然同位素比率的各种方法。

在海洋环境中，这些方法揭示了构成散装材料更常用测量同位素比率的异质来源和改变过程，并揭示了可能无法分离的海洋代谢特征。

最近，化合物特异性同位素技术改进了后生动物饮食的重建，并揭示了后生动物生物量作为古生态信息档案的新潜力。 尽管已有 6 年的实践和多种应用，但在海洋研究中使用特定化合物的同位素技术仍然不常见。

本综述考察了化合物特定同位素方法背后的广泛理论动机、海洋碳循环和营养关系研究的一些应用以及方法学局限性。 未来几年，分析效率和分子或分子内特异性的改进可能会将特定化合物的同位素分析转变为一种可以更广泛应用并有助于建立全球海洋学数据集的工具。

?> 单体同位素的数据要求更高，能做的事情更多，也可以结合大数据来考虑。

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世界海洋海底沉积物普查

Census of seafloor sediments in the world’s ocean

了解全球海洋中沉积物的分布模式对于理解生物地球化学循环以及深海沉积物如何响应海面环境变化至关重要。

我们根据原始巡航报告中近 14,500 个样本的描述，使用支持向量机算法进行插值，展示了第一张海底岩性数字地图。我们表明沉积物分布更加复杂，与早期的手绘图存在显着差异，并且主要岩性在全球范围内以截然不同的比例出现。

通过将我们的数字地图与海洋学数据集相结合，我们发现生物渗出液的全球发生与海面参数的特定范围密切相关。特别是，通过使用来自色素校准叶绿素 a 卫星数据的硅藻分布的最新计算，我们表明，与广泛持有的观点相反，硅藻泥并不是地表生产力的可靠代表。

相反，它们的全球积累强烈依赖于低地表温度（0.9-5.7°C）和盐度（33.8-34.0 PSS，实用盐度等级 1978）和高浓度的营养物质。在这些条件下，只要来自生物和碎屑成分的竞争有限，并且硅藻壳在保存之前没有显着溶解，无论表面生产力如何，硅藻泥都会在海底积累。通过使用大型数字数据集量化海底和海面之间的联系，最终将有助于对气候变化及其对海洋环境的影响进行更稳健的重建和预测。

图 1：海底沉积物采样位置。表层沉积物的岩性编码样本位置 (n = 14,399)，用于创建世界大洋盆地海底沉积物的数字地图（图 2）。莫尔韦德投影。

图 2：世界海洋盆地海底沉积物主要岩性数字地图。图例与图 1 相同。图 DR4B-DR4E 和表 DR1（见脚注 1）给出了主要海洋盆地的更详细视图和岩性百分比估计。莫尔韦德投影。

图 3：南大洋中生物硅质渗出物与硅藻叶绿素浓度的关系。立体投影。答：我们绘制了 2003 年至 2013 年期间叠加在南方夏季平均硅藻叶绿素浓度 ($mg/m^3$) 上的区域轮廓（白色）（Soppa 等人，2014 年）。色标突出了硅藻叶绿素浓度的细微变化；最大值（深红色）达到 $∼18 mg/m^3$。 B：岩性分布；图例如图 1 所示。

?> 看起来这篇文章的 SVM 使用并不是很好，有一两个点来规划区块的情况，显然与实际不太相符。