2015年12月18日，焦念志課題組在《Science》發表題為 “Comment on ‘Dilution limits dissolved organic carbon utilization in the deep ocean’”的評述文章，闡釋深海惰性有機碳庫假說：“稀釋”還是“生物無法利用”？

全球大洋深海中穩定存在著大約40μM的溶解有機碳（DOC），這部分DOC一般被認為是惰性溶解有機碳（RDOC）。長期以來，有關這部分有機碳庫形成的假說有兩種，一種是“稀釋假說”，即大部分深海中的DOC都是由于其濃度低于微生物可以利用的閾值，才不能夠使用而留存。另外一種是“生物惰性假說”，即DOC分子本身具有生物利用的惰性，從而造成其積累，成為深海DOC庫的一部分。

“稀釋假說”可以通過濃縮實驗來驗證。若“稀釋假說”成立，我們可以假設3種深海典型DOC（圖1中的柱狀圖形），濃度分別略低于、等于和略高于閾值（圖1中以濃度1表示）。則在閾值以下的DOC認為是被稀釋（dilute）的、在圖中以加陰影表示其不可利用；只有高于閾值的部分，DOC才可以被微生物利用。因此，在原始樣品（Control）中可以被微生物利用的DOC的比例是非常低的。當DOC的濃度增加到2倍、5倍和10倍后，由于增加的DOC基本都是在閾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，從原始樣品的低于10%，增加到接近90%。但是，在Arrieta et al. (2015)的結果中，隨著DOC濃度的上升，并沒有顯示出DOC被微生物使用的比例的變化。因此，其實驗結果并沒有證明“稀釋假說”。因此，深海DOC庫中的RDOC，既有因為濃度過低而無法被微生物利用的一部分（即RDOCc），也有因為DOC分子具有特定環境下的生物利用惰性的一部分（即RDOCt）。這也再次驗證了焦念志課題組2014年在Biogeosciences上發表的前瞻性綜述論文中的觀點。

論文鏈接：http://www.sciencemag.org/content/350/6267/1483.1.short

延伸閱讀：

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.