Published May 28, 2020
| Version v1
Publication
Open
Sub-annual fluorescence measurements of coral skeleton: relationship between skeletal luminescence and terrestrial humic-like substances
Creators
- 1. Nanyang Technological University
- 2. Earth Observatory of Singapore
- 3. Universiti Malaysia Terengganu
Description
Abstract Some massive coral core slices reveal luminescent bands under ultraviolet light, which have been attributed to terrestrial humic acids in the skeleton. Coral luminescence has therefore been used to reconstruct past climate and hydrological variability. However, it has remained unresolved how closely coral luminescence at sub-annual resolution is related to terrestrial humic acid concentrations. This study presents a solution-based fluorescence method to quantify terrestrial humic substances in less than 4 mg of coral powder. The results show that in corals from Malaysia and Singapore, the luminescence green-to-blue ratio is correlated with skeletal concentrations of terrestrial humic substances ( R 2 > 0.40, p < 0.001) at two sites that are exposed to terrestrial dissolved organic matter from peatlands on Sumatra. In contrast, coral cores from two other sites located far from major terrestrial organic matter sources show lower green-to-blue values and no convincing correlation with fluorescence intensity of terrestrial humic substances in the skeleton. Abiogenic aragonite precipitation experiments with both terrestrial and marine organic matter sources confirmed that terrestrial humic substances are readily incorporated into aragonite, but not fluorescent organic matter from marine sources. The results of this study suggest that in coral cores with high luminescence green-to-blue ratios (> 0.6) and large downcore variability (range of ≥ 0.05), the green-to-blue ratio is strongly linked to variation in terrestrial humic substances. Coral cores therefore have the potential to reconstruct past variation in terrigenous dissolved organic carbon fluxes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تكشف بعض شرائح النواة المرجانية الضخمة عن نطاقات مضيئة تحت الأشعة فوق البنفسجية، والتي نُسبت إلى أحماض الدبالية الأرضية في الهيكل العظمي. لذلك تم استخدام لمعان المرجان لإعادة بناء المناخ السابق والتقلبات الهيدرولوجية. ومع ذلك، فقد ظل من دون حل مدى ارتباط تألق المرجان في الدقة دون السنوية بتركيزات حمض الهيوميك الأرضية. تقدم هذه الدراسة طريقة مضان قائمة على المحلول لتحديد كمية المواد الدبالية الأرضية في أقل من 4 ملغ من مسحوق المرجان. تظهر النتائج أنه في الشعاب المرجانية من ماليزيا وسنغافورة، ترتبط نسبة التألق الأخضر إلى الأزرق بتركيزات الهيكل العظمي للمواد الدبالية الأرضية ( R 2 > 0.40، p < 0.001) في موقعين يتعرضان للمادة العضوية الذائبة الأرضية من الأراضي الخثية في سومطرة. في المقابل، تُظهر النوى المرجانية من موقعين آخرين يقعان بعيدًا عن مصادر المواد العضوية الأرضية الرئيسية قيمًا أقل من الأخضر إلى الأزرق ولا يوجد ارتباط مقنع مع شدة التألق للمواد الدبالية الأرضية في الهيكل العظمي. أكدت تجارب ترسيب الأراغونيت أبيوجينيك مع كل من مصادر المواد العضوية الأرضية والبحرية أن المواد الدبالية الأرضية يتم دمجها بسهولة في الأراغونيت، ولكن ليس المادة العضوية الفلورية من المصادر البحرية. تشير نتائج هذه الدراسة إلى أنه في النوى المرجانية ذات النسب العالية من التألق الأخضر إلى الأزرق (> 0.6) والتباين الهابط الكبير (نطاق ≥ 0.05)، ترتبط نسبة اللون الأخضر إلى الأزرق ارتباطًا وثيقًا بالتباين في المواد الدبالية الأرضية. وبالتالي فإن النوى المرجانية لديها القدرة على إعادة بناء التباين السابق في تدفقات الكربون العضوي الذائبة المحلية.Translated Description (French)
Résumé Certaines tranches massives de corail révèlent des bandes luminescentes sous lumière ultraviolette, qui ont été attribuées aux acides humiques terrestres dans le squelette. La luminescence corallienne a donc été utilisée pour reconstituer la variabilité climatique et hydrologique passée. Cependant, il n'a pas été résolu à quel point la luminescence des coraux à la résolution sous-annuelle est liée aux concentrations d'acide humique terrestre. Cette étude présente une méthode de fluorescence en solution pour quantifier les substances humiques terrestres dans moins de 4 mg de poudre de corail. Les résultats montrent que chez les coraux de Malaisie et de Singapour, le rapport luminescence verte/bleue est corrélé aux concentrations squelettiques de substances humiques terrestres ( R 2 > 0,40, p < 0,001) sur deux sites exposés à la matière organique dissoute terrestre des tourbières de Sumatra. En revanche, les carottes de corail de deux autres sites situés loin des principales sources de matière organique terrestre montrent des valeurs de vert à bleu plus faibles et aucune corrélation convaincante avec l'intensité de fluorescence des substances humiques terrestres dans le squelette. Des expériences de précipitation d'aragonite abiogénique avec des sources de matière organique terrestre et marine ont confirmé que les substances humiques terrestres sont facilement incorporées dans l'aragonite, mais pas la matière organique fluorescente provenant de sources marines. Les résultats de cette étude suggèrent que dans les carottes de corail avec des rapports vert-bleu de luminescence élevés (> 0,6) et une grande variabilité descendante (plage ≥ 0,05), le rapport vert-bleu est fortement lié à la variation des substances humiques terrestres. Les carottes de corail ont donc le potentiel de reconstruire les variations passées des flux de carbone organique dissous terrigènes.Translated Description (Spanish)
Resumen Algunas rebanadas masivas de núcleos de coral revelan bandas luminiscentes bajo la luz ultravioleta, que se han atribuido a los ácidos húmicos terrestres en el esqueleto. Por lo tanto, la luminiscencia del coral se ha utilizado para reconstruir la variabilidad climática e hidrológica del pasado. Sin embargo, sigue sin resolverse hasta qué punto la luminiscencia de los corales a resolución subanual está relacionada con las concentraciones de ácido húmico terrestre. Este estudio presenta un método de fluorescencia basado en soluciones para cuantificar sustancias húmicas terrestres en menos de 4 mg de polvo de coral. Los resultados muestran que en los corales de Malasia y Singapur, la relación de luminiscencia verde a azul se correlaciona con las concentraciones esqueléticas de sustancias húmicas terrestres ( R 2 > 0,40, p < 0,001) en dos sitios que están expuestos a la materia orgánica terrestre disuelta de las turberas de Sumatra. Por el contrario, los núcleos de coral de otros dos sitios ubicados lejos de las principales fuentes de materia orgánica terrestre muestran valores más bajos de verde a azul y no hay una correlación convincente con la intensidad de fluorescencia de las sustancias húmicas terrestres en el esqueleto. Los experimentos de precipitación de aragonita abiogénica con fuentes de materia orgánica terrestre y marina confirmaron que las sustancias húmicas terrestres se incorporan fácilmente a la aragonita, pero no a la materia orgánica fluorescente de fuentes marinas. Los resultados de este estudio sugieren que en los núcleos de coral con altas relaciones de luminiscencia verde-azul (> 0,6) y gran variabilidad descendente (rango ≥ 0,05), la relación verde-azul está fuertemente vinculada a la variación en las sustancias húmicas terrestres. Por lo tanto, los núcleos de coral tienen el potencial de reconstruir la variación pasada en los flujos de carbono orgánico disuelto terrígeno.Files
s00338-020-01959-x.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7b87ff822777acd30367bf7efaf2d843
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- قياسات التألق دون السنوية للهيكل العظمي المرجاني: العلاقة بين التألق الهيكلي والمواد الأرضية الشبيهة بالدبوس
- Translated title (French)
- Mesures infra-annuelles de fluorescence du squelette corallien : relation entre la luminescence squelettique et les substances de type humique terrestre
- Translated title (Spanish)
- Mediciones de fluorescencia subanuales del esqueleto de coral: relación entre la luminiscencia esquelética y las sustancias húmicas terrestres
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3030505984
- DOI
- 10.1007/s00338-020-01959-x
References
- https://openalex.org/W18807055
- https://openalex.org/W1966897326
- https://openalex.org/W1970037992
- https://openalex.org/W1971266607
- https://openalex.org/W1981272527
- https://openalex.org/W1985067449
- https://openalex.org/W1993711084
- https://openalex.org/W1999760584
- https://openalex.org/W2001797191
- https://openalex.org/W2003140602
- https://openalex.org/W2004467087
- https://openalex.org/W2009368906
- https://openalex.org/W2018872564
- https://openalex.org/W2025082074
- https://openalex.org/W2025119587
- https://openalex.org/W2025623772
- https://openalex.org/W2029557107
- https://openalex.org/W2041467618
- https://openalex.org/W2042015642
- https://openalex.org/W2042533040
- https://openalex.org/W2045773602
- https://openalex.org/W2050142302
- https://openalex.org/W2050386030
- https://openalex.org/W2055065028
- https://openalex.org/W2055763451
- https://openalex.org/W2062853562
- https://openalex.org/W2072804490
- https://openalex.org/W2080993586
- https://openalex.org/W2081889632
- https://openalex.org/W2086007289
- https://openalex.org/W2100992488
- https://openalex.org/W2101372386
- https://openalex.org/W2106776268
- https://openalex.org/W2111063890
- https://openalex.org/W2111916350
- https://openalex.org/W2114992090
- https://openalex.org/W2116782162
- https://openalex.org/W2123211305
- https://openalex.org/W2123638813
- https://openalex.org/W2125172363
- https://openalex.org/W2128763720
- https://openalex.org/W2132307403
- https://openalex.org/W2137969735
- https://openalex.org/W2143859754
- https://openalex.org/W2144039460
- https://openalex.org/W2146096736
- https://openalex.org/W2147706244
- https://openalex.org/W2154419308
- https://openalex.org/W2155766605
- https://openalex.org/W2157382843
- https://openalex.org/W2157795785
- https://openalex.org/W2163430861
- https://openalex.org/W2165258753
- https://openalex.org/W2167900185
- https://openalex.org/W2255815094
- https://openalex.org/W2278611601
- https://openalex.org/W2288667372
- https://openalex.org/W2471316283
- https://openalex.org/W2584661440
- https://openalex.org/W2781698854
- https://openalex.org/W2793720441
- https://openalex.org/W2794029487
- https://openalex.org/W2801738310
- https://openalex.org/W2802192769
- https://openalex.org/W2883066467
- https://openalex.org/W2890853378
- https://openalex.org/W2903019775
- https://openalex.org/W2903767875
- https://openalex.org/W2913683268
- https://openalex.org/W2953196169
- https://openalex.org/W2968239273
- https://openalex.org/W3004705740