中新社北京6月14日電 (記者 孫自法)長(zhǎng)久以來，學(xué)界普遍認(rèn)為海洋痕量金屬的分布主要受“自上而下”的過程控制。中國(guó)學(xué)者最新領(lǐng)銜完成的一項(xiàng)研究顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)海洋痕量金屬“自下而上”的元素循環(huán)新機(jī)制。

　　這項(xiàng)重要突破研究，由北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院助理教授杜江輝和美國(guó)、瑞士的合作伙伴共同完成，相關(guān)成果論文近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

　　論文第一作者和共同通訊作者杜江輝介紹說，海洋中的痕量金屬一般是指在每1千克海水中總量低于1微克的金屬元素，如鐵、鎳、銅、稀土元素等，看似微不足道，實(shí)則扮演著舉足輕重的關(guān)鍵角色。它們不僅是維持海洋生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的營(yíng)養(yǎng)元素，還是科學(xué)家解讀海洋和地球系統(tǒng)演化歷史的示蹤劑，更是支撐低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略資源。

　　在“自上而下”的傳統(tǒng)模型中，海洋元素主要來自于表層的河流和風(fēng)塵輸入，而有機(jī)質(zhì)等生物顆粒就像無數(shù)微型的“快遞員”，將吸附的金屬自上而下運(yùn)輸?shù)缴詈＃⒃诜纸膺^程中釋放這些金屬。然而，越來越多的證據(jù)表明，這種解釋與許多金屬元素在深海的分布規(guī)律存在矛盾。

　　為破解傳統(tǒng)認(rèn)知無法解釋深海金屬元素分布的問題，研究團(tuán)隊(duì)此次綜合海水與沉積物的觀測(cè)，并結(jié)合元素的水柱與沉積物中的循環(huán)模擬，在已有觀測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，重新評(píng)估不同顆粒對(duì)金屬元素的吸附能力，并基于先進(jìn)模擬系統(tǒng)，建立金屬元素的早期成巖模型，定量刻畫出海底元素通量。

　　隨后，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建一個(gè)三維的海水元素循環(huán)模型，系統(tǒng)解析金屬元素從海洋表層到海底的完整循環(huán)過程，并取得發(fā)現(xiàn)錳氧化物在深海顆粒吸附中起主導(dǎo)作用、揭示深海中活躍的海底通量機(jī)制、研究提出“自下而上”的元素循環(huán)新框架等三項(xiàng)關(guān)鍵認(rèn)識(shí)。

　　杜江輝指出，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)海洋元素循環(huán)中缺失的關(guān)鍵拼圖，不僅革新學(xué)界對(duì)痕量金屬在海洋中循環(huán)方式的理解，也揭示在痕量金屬元素循環(huán)中長(zhǎng)期被忽視的深海海底的關(guān)鍵角色，還從地球系統(tǒng)科學(xué)維度為未來研究提供新視角、指明新方向。(完)