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【深海沉积物的二氧化碳消耗率】

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推导出的扩散介导的 O 2消耗率可能包括小型动物的贡献 , 但标准的异速生长关系预测小型动物的呼吸最多仅占 DOU 的 3% 。 该值在深海环境中其他评估的较低范围内 , 这些评估通常估计小型动物呼吸速率代表总底栖呼吸的 1-20%。 可以说 , 用于评估特定后生动物类群或物种呼吸的一般异速生长关系是不确定的 , 最近证明 , 对线虫呼吸速率的这种理论评估可能会明显高估对外套生境单个标本的直接测量 。
在研究的目标深海沉积物中 , 上部的原核生物丰度在 5.7 × 10 7和 13 × 10 7 个细胞 mL -1 48之间 。 假设细胞比碳含量为 24.8 fg C 54 , 表层中的原核生物量为 1.6-4.2 × 10 -6 gC cm -3 。 这一估计比遇到的小型动物生物量高一个数量级 , 与雷克斯等人发现的比例相同 。 4在更广泛的测深分析中 , 从 200 到 6000 米深度 , 对底栖生物进行分析 。 如前所述 , 小型底栖动物主要存在于沉积物的最上部厘米处 , 其表现出最高的微生物活性和原核细胞数量 。 事实上 , 原核细胞数量通常显示从沉积物表面到好氧-缺氧界面48逐渐下降一个数量级 , 这反映了小型底栖动物生物量的垂直下降 。
阿塔卡马海沟位于南美洲大陆附近的东南太平洋 , 最大水深约 100 米 。 8085 米 , 海沟底较窄 , 在中部最深处呈 V 形 , 而向南北方向的沟底较宽 , 呈 U 形 。 沟槽底部的沉积物以淤泥和粘土为主 , 一些区域的沙子贡献率更高 。 通常 , 沿沟槽轴的大部分沉积物由具有厚胶体层68的极细材料组成 。 阿塔卡马海沟靠近洪堡洋流上升流区域 , 初级产量相对较高 。
样本是在 2018 年 SO261 探险期间在船上收集的 。 在沿阿塔卡马海沟轴的六个深海点、海沟两侧的两个深海点 , 分别在一个深海地点 。 从每个地点 , 来自两个不同的 MUC 铸件的一个沉积物岩心分别由三个内径为 2.9 cm 的较小的子岩心进行二次取样 。 总的来说 , 我们每次部署使用三个子样本 , 每个站点包括六个子核心 。 以 1 cm 至 5 cm 深度的深度分辨率对子岩心进行切片 , 并将材料固定在 4% 缓冲福尔马林中 , 以供以后研究小型动物群落 。
Glud 等人之前已经介绍了估算底栖总有机碳 和叶绿素-a浓度的值和程序 。 简而言之 , TOC 是根据 Rock-Eval 6 方法70使用 50 mg 冻干沉积物测量的 , 并从沉积物密度转换为体积比重 。 用丙酮提取叶绿素 , 并使用荧光计进行测量 。 使用自主底栖着陆器在沉积物水界面原位测量氧微分布 。 着陆器配备了定制构建的 O 2微电极的横切阵列并在各个站点共记录了7到 35 个微轮廓 。 扩散 O 2吸收和体积比 O 2消耗率来自测量的浓度曲线、曲折校正的分子扩散系数 。 科学家提供了有关获得底栖生物交换值和 O 2消耗率值的程序的更多详细信息 。
小型动物在 20 μm 目筛上过筛和冲洗 。 使用的上部网格尺寸为 500 μm , 但保留在该网格中的少数线虫被包括在分析中 。 通过在胶体溶液 , HS-40 中浮选并随后以 3000 rpm 离心 10 分钟从沉积物中提取保留在 20 μm 中的小型动物生物 。 该过程重复了三遍 。 提取后 , 将样品保存在含有福洛辛 B 的 4% 缓冲福尔马林中 , 以便在取样时对活的生物体进行染色 , 直到分选 。 小型动物群被鉴定为主要分类群 , 所有动物都被计数和挑选出来 。 使用每个小型动物分类群75的转换因子 , 从总长度和最大体宽测量值估计所有标本的体体积. 然后从身体体积和假定的的比密度得出生物量 。
在这里 , 我们提供了线虫、桡足类和基诺海恩斯的生物量数据 , 它们共同代表了所遇到的小型动物总数的大约 98% 。 这三组小型动物的呼吸是根据异速生长方程与个体干重相关的估计 。 使用单向方差分析测试每个地点的密度和生物量的空间差异 。 检验对方差的正态性和同质性假设进行了检验 。 使用图基法诚实显着差异法进行成对事后比较 。 在确认数据的正态性后 , 进行小型动物密度、生物量与碳之间的回归分析 。
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