“环境和气候变化前沿学术论坛”系列报告

深海珊瑚文石骨骼的部分同位素和微量元素组成（团簇同位素、硼同位素、碳-14、氮同位素等）为中层和深层海水的温度、碳酸盐化学、环流速率和营养状况提供了可靠记录，为更新世冰期-间冰期循环中海洋环流与全球碳循环的相互作用提供了重要依据。与此同时，许多传统同位素和微量元素指标（碳氧同位素、镁钙比、锶钙比等）在深海珊瑚中体现出独立于环境因子的巨大变异性。这样的变异性虽然限制了这些地球化学指标的环境应用，但不同地球化学数据的相关性为珊瑚生物矿化机理的研究提供了新窗口。通过对这些同位素和微量元素的多尺度观测和机制模拟，我们提出了一个基于深海珊瑚的一般生物矿化模型。这一模型基于珊瑚对其钙化流体碱度的主动调节机制，为多个同位素和微量元素的变异性和相关性提出了统一的解释，为新的地球化学环境指标的应用提供了方向。这一模型也为海洋钙化生物的矿化作用及其对未来海洋酸化的响应提供了新的工具。