Global scale production of brGDGTs by benthic marine bacteria: Implication for developing ocean bottom environmental proxies
Global scale production of brGDGTs by benthic marine bacteria: Implication for developing ocean bottom environmental proxies
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海底海洋细菌全球规模生产 brGDGT：对开发海底环境代理的影响
DOI：
10.1016/j.gloplacha.2022.103783
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发表时间：
2022-03
影响因子：
3.9
通讯作者：
Chuanlun Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wenjie Xiao;Yunping Xu;Jian Lin;Zhiyu Zeng;Yongsheng Liu;Hongrui Zhang;Chuanlun Zhang
在海洋环境中原位生成支链甘油二烷基甘油四醚（brGDGT）已被普遍接受。然而，它是否发生在水柱或沉积物中仍然是难以捉摸的。在这里，我们编制了一个由全球分布的海洋沉积物组成的数据集，从大陆架到深渊海沟，以解决这一重要的知识差距。首先，采用≥0.92的截止值来区分brGDGT产生的海洋与陆地信号。对于海洋衍生的brGDGT，环化的支链四醚（CBT）指数，与环境pH值，显示了很大的变化，这表明海洋衍生的brGDGT在沉积物中主要产生在沉积物中的沉积物孔隙水的pH值是高度可变的，而不是在水柱中的pH值是相对恒定的。这也是支持良好的底层水温和甲基化的支链四醚（MBT '）指数之间的相关性，水深和IIIa/IIIa指数之间，以及brGDGT为基础的代理和沉积物氧化还原条件在冰期/间冰期循环。因此，我们建议，在海洋沉积物中的底栖生物生产的brGDGT是普遍存在的全球范围内，并在很大程度上受到环境温度和pH值的影响。我们的研究结果支持，brGDGT为基础的代理记录的海洋底部的环境条件的潜力。
The in-situ production of branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (brGDGTs) in marine environments has been generally accepted. However, whether it takes place in the water column or the sediments remains elusive. Here, we compiled a dataset composed of globally distributed marine sediments from continental shelves to hadal trenches to address this important knowledge gap. Firstly, a cutoff of ΣIIIa/ΣIIa ≥0.92 was applied to distinguish the marine vs. terrestrial signals of brGDGT production. For marine derived brGDGTs, the cyclization of branched tetraethers (CBT) index, related to ambient pH, displays a large variability, suggesting that marine derived brGDGTs in sediments are mainly produced within sediments where the pH of sediment porewater is highly variable, rather than in the water column where pH is relatively constant. This is also supported by good correlations between the bottom water temperature and the methylation of branched tetraethers (MBT’) index, between the water depth and the ΣIIIa/ΣIIa index, as well as between the brGDGT-based proxies and sediment redox conditions during glacial/interglacial cycles. We thus propose that the benthic production of brGDGTs in marine sediments is ubiquitous on a global scale, and is largely affected by the ambient temperature and pH. Our findings support that brGDGT-based proxies have potential of recording environmental conditions of the ocean bottom.
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