2015年12月18日，焦念志课题组在《Science》发表题为 “Comment on ‘Dilution limits dissolved organic carbon utilization in the deep ocean’”的评述文章，阐释深海惰性有机碳库假说：“稀释”还是“生物无法利用”？

全球大洋深海中稳定存在着大约40μM的溶解有机碳（DOC），这部分DOC一般被认为是惰性溶解有机碳（RDOC）。长期以来，有关这部分有机碳库形成的假说有两种，一种是“稀释假说”，即大部分深海中的DOC都是由于其浓度低于微生物可以利用的阈值，才不能够使用而留存。另外一种是“生物惰性假说”，即DOC分子本身具有生物利用的惰性，从而造成其积累，成为深海DOC库的一部分。

“稀释假说”可以通过浓缩实验来验证。若“稀释假说”成立，我们可以假设3种深海典型DOC（图1中的柱状图形），浓度分别略低于、等于和略高于阈值（图1中以浓度1表示）。则在阈值以下的DOC认为是被稀释（dilute）的、在图中以加阴影表示其不可利用；只有高于阈值的部分，DOC才可以被微生物利用。因此，在原始样品（Control）中可以被微生物利用的DOC的比例是非常低的。当DOC的浓度增加到2倍、5倍和10倍后，由于增加的DOC基本都是在阈值以上而可以被微生物利用，因此DOC可以被利用的比例快速上升，从原始样品的低于10%，增加到接近90%。但是，在Arrieta et al. (2015)的结果中，随着DOC浓度的上升，并没有显示出DOC被微生物使用的比例的变化。因此，其实验结果并没有证明“稀释假说”。因此，深海DOC库中的RDOC，既有因为浓度过低而无法被微生物利用的一部分（即RDOCc），也有因为DOC分子具有特定环境下的生物利用惰性的一部分（即RDOCt）。这也再次验证了焦念志课题组2014年在Biogeosciences上发表的前瞻性综述论文中的观点。

论文链接：http://www.sciencemag.org/content/350/6267/1483.1.short

延伸阅读：

Arrieta J M, Mayol E, Hansman R L, et al. Dilution limits dissolved organic carbon utilization in the deep ocean[J]. Science, 2015, 348(6232): 331-333.

Jiao N, Herndl G J, Hansell D A, et al. Microbial production of recalcitrant dissolved organic matter: long-term carbon storage in the global ocean[J]. Nature Reviews Microbiology, 2010, 8(8): 593-599.

Jiao N, Robinson C, Azam F, et al. Mechanisms of microbial carbon sequestration in the ocean–future research directions[J]. Biogeosciences, 2014, 11(19): 5285-5306.