Новые аналитические инструменты выявили различные компоненты растворенного органического вещества в толще океана

В окружающей среде в виде природного растворенного органического вещества (DOM) хранятся огромные объемы углерода. В океане этот органический углерод имеет средний возраст в тысячи лет, но сезонные колебания концентраций DOM в поверхностном слое указывают на то, что часть вещества образуется и разлагается гораздо быстрее. С помощью новых аналитических инструментов, созданных в Лаборатории экологической молекулярной науки (EMSL), междисциплинарная группа исследователей идентифицировала различные компоненты DOM с разным молекулярным составом, которые определяют их устойчивость. Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.

Поверхностный слой океана поглощает примерно треть углекислого газа, образующегося при сжигании ископаемого топлива, и большая часть этого углерода переносится во внутренние слои океана в виде взвешенных и растворенных органических форм. Новое исследование проливает свет на происхождение и конечную судьбу этого органического углерода, выделяя отдельные компоненты, которые циркулируют с разной скоростью. Такая информация крайне важна для повышения точности прогнозов будущих изменений в секвестрации углерода.

Ученые исследовали этот вопрос, сравнив молекулярный состав различных типов DOM с разной продолжительностью существования из водной толщи Североатлантического круговорота. Анализ проводился с помощью сверхвысокого разрешения 21 Тесла Фурье-ионно-циклотронного резонансного масс-спектрометра, сопряженного с жидкостной хроматографией, а также нового программного конвейера EMSL CoreMS. Это позволило сгруппировать различные молекулярные компоненты по их лабильности. Более лабильные фракции были сконцентрированы у поверхности океана и содержали больше алифатических, гидрофобных и восстановленных молекул по сравнению с рефракторной фракцией, равномерно распределенной по всей толще воды.