生物标志物brGDGTs是由异养细菌合成的一类微生物四醚脂类化合物。它们分布广泛、不易降解,且其组成对环境温度非常敏感,因而是定量示踪过去陆地温度变化颇有潜力的工具。目前,brGDGTs被广泛应用于黄土、湖泊、泥炭和海洋等沉积环境的古温度重建工作,拓展了科学家对不同时间尺度陆地温度变化历史的认识。然而,一些与温度无关的参数,尤其是5-甲基brGDGTs与6-甲基brGDGTs相对比例的变化,可能会干扰brGDGTs对温度的定量响应,妨碍brGDGTs古温度计的应用。
中国科学院地球环境研究所极端气候事件及影响团队刘卫国课题组,通过调查青海湖周边表土GDGTs分布,结合前人已发表的培养实验和环境样品数据,提出brGDGTs至少可分为两组(5-甲基brGDGTs及其对应的brGDGT-I系列化合物,6-甲基brGDGTs及其对应的brGDGT-I系列化合物),并建立了两组化合物对温度的定量响应关系(如图)。基于这一关系,研究进一步通过理论计算,开发了利用brGDGTs定量重建生长温度的新方法。该方法能够有效解决异构体比例变化(可能为微生物群落变化所致)影响brGDGTs温度指标的问题,在陆地古温度定量重建研究中具有较好的应用前景。
相关研究成果发表在《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上。研究工作得到崂山实验室、第二次青藏高原综合科学考察研究、中国科学院和国家自然科学基金委员会等的支持。
5-甲基brGDGTs组甲基化指数(MBT'5)和6-甲基brGDGTs组甲基化指数(MBT'6)与温度的定量关系
生物标志物brGDGTs是由异养细菌合成的一类微生物四醚脂类化合物。它们分布广泛、不易降解,且其组成对环境温度非常敏感,因而是定量示踪过去陆地温度变化颇有潜力的工具。目前,brGDGTs被广泛应用于黄......
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古温度定量重建是过去全球变化研究关注的一个科学问题。近期研究表明,微生物产生的四醚膜脂brGDGTs具有定量示踪过去陆地温度变化的潜力。然而,目前对于湖泊沉积物中brGDGTs的来源尚缺乏定量评估。尽......
陆地温度变化历史和机制的认识对于理解全球气候变化、完善气候模型以及预测区域温度变化至关重要。然而,由于缺乏定量的陆地古温度重建指标,我们对全球温度变化的认识,特别是长序列的温度变化,主要来自于海洋沉积......