NC: 海底热液系统中非生物氮还原的首次发现

主要观点总结

中国科学院南海海洋研究所张运迎研究员团队等与加拿大阿尔伯塔大学稳定同位素地球化学团队联合研究海底热液系统中非生物氮还原取得突破性进展，相关成果发表于《Nature Communications》。该研究首次为海底热液系统中非生物氮还原过程提供了地质记录，深化了对地球早期宜居环境形成和氮元素全球循环的理解。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与重要性

生命起源的关键火花被认为出现在海洋深处，由热液喷口所催生。在缺乏阳光的条件下，了解生命形成与维持所必需的“养料”如何得以存在至关重要。

关键观点2: 研究成果

研究团队基于国际大洋发现计划（IODP）在南海钻取的洋壳岩芯，发现深部热液脉体含有异常丰富的NH₄⁺，其氮同位素组成呈现出极端亏损¹⁵N的特征。研究认为这一过程为非生物氮还原产生。

关键观点3: 非生物氮还原的作用

研究团队利用模拟计算发现，非生物氮还原作用每年可向全球海洋输送高达9.0–10.8 × 10¹⁰ 摩尔的NH₄⁺，为前生命地球的海洋中快速补充“氮肥”，并向大气供应NH₃，为最早的生命化学反应和生物生态系统的建立奠定物质基础。

关键观点4: 研究意义

该研究不仅首次为海底热液系统中非生物氮还原过程提供了坚实的地质记录，也深化了我们对地球早期宜居环境形成和氮元素全球循环的理解。