Amino acid δ13C and δ15N patterns from sediment trap time series and deep-sea corals: Implications for biogeochemical and ecological reconstructions in paleoarchives
Amino acid δ13C and δ15N patterns from sediment trap time series and deep-sea corals: Implications for biogeochemical and ecological reconstructions in paleoarchives
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沉积物捕获时间序列和深海珊瑚的氨基酸 δ13C 和 δ15N 模式：对古档案中生物地球化学和生态重建的影响
DOI：
10.1016/j.gca.2020.12.012
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
McCarthy, Matthew D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen, Yuan;Guilderson, Thomas P.;Sherwood, Owen A.;Castro, Carmen G.;Chavez, Francisco P.;McCarthy, Matthew D.
最近的工作使用化合物特异性稳定同位素的氨基酸（CSI-AA）在蛋白质深海珊瑚开辟了一个新的领域，高保真重建海洋地球化学和生态变化。然而，这些CSI-AA古海洋学应用的基础是一系列基本假设，首先认为固定在食物网底部的基准替代AA同位素值代表初级生产的综合δ 13 C和δ 15 N值，其次它们在随后的出口和从颗粒进入珊瑚的过程中保持不变。我们探讨了长期的δ 13 C和δ 15 N CSI-AA数据的沉积物陷阱的时间序列与同期，地理上接近的深海竹珊瑚（Isidellasp。）在加州的边缘，直接测试这些假设的第一次。我们的数据表明，沉降颗粒中的基本（δ 13 CEAA）和源AAs（δ 15 NPhe）同位素值定量跟踪输出产品的整体δ 13 C和δ 15 N值。这些CSI-AA基线代理的变化独立的碳通量，营养位置（TPCSI-AA）和微生物的改变，这表明它们保存良好的下沉颗粒消耗的珊瑚。沉降颗粒和珊瑚的配对比较显示，在可用的珊瑚标本中，δ 13 CEAA（增加了1.2 ‰）和δ 15 NPhe（增加了1.1 ‰）略有升高。我们假设δ 13 CEAA的差异是由于（更多的近海）沉积物捕获地点和（更多的陆上）珊瑚标本之间预期的初级生产的δ 13 C值的地理偏移，而δ 15 NPhe偏移可能与预期的轻微营养分馏有关。使用来自沉积物捕获器时间序列的经验模型，我们首次证明，CSI-AA在深海蛋白质珊瑚可以重建已知的散装δ 15 N值的输出生产，源氮δ 15 N值，和输出TPCSI-AA值具有非常好的保真度。总之，这些发现代表了我们对现代和古档案中AA同位素行为的理解的重大进展，并可用于支持在多个古海洋学研究和档案中快速发展使用基于CSI-AA的工具。
Recent work using compound-specific stable isotopes of amino acids (CSI-AA) in proteinaceous deep-sea corals opens a new realm of high-fidelity reconstruction for biogeochemical and ecological changes in the ocean. However, underlying these CSI-AA paleoceanographic applications are a series of fundamental assumptions, which hold first that baseline-proxy AA isotope values fixed at the base of food webs represent integrated δ13C and δ15N values of primary production, and second they are unaltered during subsequent export and incorporation from particles into corals. We explored long-term δ13C and δ15N CSI-AA data on a sediment trap time series together with contemporaneous, geographically close deep-sea bamboo corals (Isidellasp.) in the California margin, directly testing these assumptions for the first time. Our data show that isotope values of essential (δ13CEAA) and source AAs (δ15NPhe) in sinking particles quantitatively track bulk δ13C and δ15N values of export production. These CSI-AA baseline proxies varied independently of carbon flux, trophic position (TPCSI-AA) and microbial alteration, suggesting that they were well preserved in the sinking particles consumed by corals. Paired comparisons between sinking particles and corals revealed minor elevations of δ13CEAA(by ∼2‰) and δ15NPhe(by ∼1‰) in available coral specimens. We hypothesize that the difference in δ13CEAAis due to the geographic offset in δ13C values of primary production expected between the (more offshore) sediment trap site and (more onshore) coral specimens, whereas the δ15NPheoffset is likely related to expected minor trophic fractionation. Using empirical models derived from the sediment trap time series, we demonstrate for the first time that CSI-AA in proteinaceous deep-sea corals can reconstruct known bulk δ15N values of export production, source nitrogen δ15N values, and exported TPCSI-AAvalues with very good fidelity. Together, these findings represent a major advance in our understanding of AA isotope behavior in modern and paleoarchives, and can be used to underpin the rapidly evolving use of CSI-AA-based tools in multiple paleoceanographic studies and archives.
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对深海竹珊瑚 Lepidisis spp 骨骼结构同位素和元素组成的保存效果。
DOI：
10.1016/j.dsr2.2013.07.010
发表时间：
2014
影响因子：
3
作者：
Kelly M. Strzepek;Robert E. Thresher;A. Revill;Colin Smith;Aimée F. Komugabe;S. Fallon
通讯作者：
S. Fallon
影响因子：
2.7
作者：
Nielsen, Jens M.;Popp, Brian N.;Winder, Monika
通讯作者：
Winder, Monika
DOI：
10.1016/s0967-0645(99)00135-6
发表时间：
2000-01-01
影响因子：
3
作者：
Kudela, RM;Dugdale, RC
通讯作者：
Dugdale, RC
深海柳珊瑚 Primnoa spp. 的稳定同位素组成：表面过程的新档案
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
O. Sherwood;J. Heikoop;D. Scott;M. Risk;T. Guilderson;R. McKinney
通讯作者：
R. McKinney
深海蛋白质珊瑚中复合特定氨基酸 delta13C 模式：重建出口初级生产的详细 delta13C 记录的意义
影响因子：
3
作者：
John T. Schiff;F. Batista;O. Sherwood;T. Guilderson;T. Hill;A. Ravelo;K. McMahon;M. McCarthy
通讯作者：
M. McCarthy