海绵二氧化硅的溶解:评估变率和生物地球化学意义

• ¹西班牙Avanzados de Blanes研究中心(CEAB, CSIC)
• ²西班牙海事调查研究所(IIM, CSIC)
• ^3.瑞典自然历史博物馆，瑞典
• ⁴电子与传感器材料研究所，柏格卡德米·弗莱贝格理工大学，德国
• ⁵波兰亚当米基维奇大学先进技术中心
• ⁶大学学院Européen la Mer。Université法国西布雷塔尼教堂

构成硅化生物骨架的生物硅的溶解是海洋中溶解硅再生的重要机制。生物死亡后沉积在海底的二氧化硅骨架继续溶解，直到最终被掩埋。海绵骨骼的溶解速率较硅藻骨骼低，有利于它们的埋藏，使海绵(孔门)在海洋中发挥重要的硅汇作用。然而，人们仍然不太清楚Porifera中存在的大量硅质骨架是否涉及它们的溶解速率的类似变异性，这将影响这些生物作为硅汇的一般概念。在此，我们研究了Porifera三种硅质谱系中主要类型骨骼的硅溶动力学，在1%碳酸钠中进行标准化消化，并在85℃下进行轨道搅拌。结果与之前在相同条件下进行的研究结果进行了比较，其中考虑了硅藻硅、海绵硅和生石硅。出乎意料的是，同硬化形态海绵的二氧化硅只比刚培养的硅藻溶解慢一点，而与硅藻土一样快。然而，其余的海绵骨架的抗溶性要强得多，尽管存在一些差异:海精素海绵的孤立针状体比形成融合针状体框架时溶解速度略快，海精素海绵框架的抗溶性与demosponge的二氧化硅一样，无论以孤立针状体或框架的形式出现。实验还表明，海绵二氧化硅与铝和甲壳素的络合并不增加其抗溶性。由于快速溶解的同硬化形态海绵在现存海绵中所占比例不到1%，由于其相对抗溶解性，海绵骨架仍然被视为重要的硅汇。然而，在以具有孤立针状体的海锥藻为主的环境中，二氧化硅转变为溶解硅的速度总是快于以其他海锥藻和/或demo海绵为主的环境。 We discuss whether the time required for a given silica type to completely dissolve in 1% sodium carbonate could be a predictor of its preservation ratio in marine sediments.