摘要：了解陆源有机碳（terrOC）在海洋环境中保存的命运，对于破译与全球碳循环和地球气候变化相关的生物地球化学过程至关重要。控制terrOC保存的机制尚不完全清楚，而侧向氧暴露时间（OET）被认为是一个关键的控制因素。我们首先利用分子动力学模拟来研究木质素在缺氧、弱氧化和氧化条件下的结构特征，以了解沉积物在向海洋横向运输过程中terrOC的保存机制。本研究通过对渤海-黄海内大陆架样带（BY样带）不同细粒度组分表层沉积物（<20、20~32和32~63 μm）中的木质素酚的化学分析，探讨了不同氧化条件下沉积物输运过程中氧暴露对terrOC降解的影响机制。我们发现氧气暴露是通过影响木质素的结构稳定性和反应性来降解terrOC的必要条件。我们的模拟结果表明：在缺氧环境中，长时间的OET可能会增强terrOC的保存。有机地球化学结果表明：在缺氧环境中，terrOC在粗粉砂（20~63μm）中比在细粉砂（<20μm）中保存得更好，这主要是由于水动力驱动的粗粉砂中OET的延长，这可能有效地减少了CO2的排放。总的来说，我们的研究揭示了侧向OET在缺氧条件下对terrOC保存的机制，并从独特的分子结构角度，为长期OET对海洋环境中terrOC氧化降解的影响提供了新的见解。
木质素结构特征的分子模拟采用GROMACS。沉积物进过TLE萃取后，对颗粒状的样品进行CuO氧化，得到木质素氧化酚（LOPs），然后再利用ESI-HPLC-TOF/MS对这些LOPs进行分析。
(a)木质素-溶剂的氢键数与模拟的不同O2浓度的关系（氧化、弱氧化、缺氧条件）。(b)在不同O2浓度条件下木质素结构的均方位移。计算了模拟总时间为200ns的情况下，不同时间点在氧化(a)、弱氧化(b)和缺氧(c)条件下木质素结构的旋转半径（Rg）。平均Rg值分别在0~75 ns和75~200 ns的时间间隔内计算（所有子图中的虚线）。带阴影的彩色区域表示平均值的标准差。Rg值越大，木质素结构越致密，反应性越差。(a)为渤海至黄海（BY）样带细粒度木质素浓度（Λ8）；(b)为 (Ad/ Al)v 沿渤海至黄海（BY）样带细粒组分。(Ad/Al）v是木质素酚类的氧化降解参数，为Vanillic acid与vanillin的比值。
在缺氧条件下，长时间的氧气暴露对粗粉砂质沉积物中terrOC降解的影响的概念模型。
