硫循環(huán)通過(guò)幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的反應(yīng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的命運(yùn)起著關(guān)鍵作用。盡管自20世紀(jì)70年代初以來(lái)，人們已經(jīng)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)中的硫循環(huán)進(jìn)行了深入研究，但其在含鹽內(nèi)河湖泊中的特征仍值得進(jìn)一步探索。Gallocanta湖(西班牙東北部)是一個(gè)短暫的含鹽內(nèi)陸湖，其硫酸鹽的主要來(lái)源是湖床礦物，導(dǎo)致溶解的硫酸鹽濃度高于海水。對(duì)地表水、孔隙水和沉積物的地球化學(xué)和同位素特征進(jìn)行了綜合研究，以探討硫循環(huán)如何受到地質(zhì)背景的約束。在淡水和海洋環(huán)境中，硫酸鹽濃度隨深度的增加而降低，通常與細(xì)菌硫酸鹽還原(BSR)有關(guān)。然而，在Gallocanta湖，孔隙水中硫酸鹽濃度從水-沉積物界面處的60 mM增加到25 cm深度的230 mM。這種極端的增加可能是由于富硫酸鹽礦物浮礦(MgSO4·7H2O)的溶解引起的。硫同位素?cái)?shù)據(jù)驗(yàn)證了這一假設(shè)，并證明了BSR在水-沉積物界面附近的存在。這種動(dòng)態(tài)可以防止甲烷的產(chǎn)生和從缺氧沉積物中釋放，這在當(dāng)前全球變暖的背景下是有利的。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)，與水柱相比，湖床中電子受體的潛在可利用性更高，在未來(lái)的內(nèi)陸湖生物地球化學(xué)研究中應(yīng)考慮地質(zhì)背景。

　　研究了水生環(huán)境中的生物地球化學(xué)過(guò)程，以了解生命必需化合物循環(huán)的途徑。硫循環(huán)在這些流動(dòng)中起著關(guān)鍵作用，因?yàn)樗c其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如碳或鐵等)發(fā)生了許多相互關(guān)聯(lián)的反應(yīng)。盡管淡水和海洋系統(tǒng)中的硫循環(huán)已經(jīng)研究了幾十年，其主要途徑已經(jīng)被徹底描述和審查1,2,3,4，但在含鹽內(nèi)陸湖中不同反應(yīng)的潛力仍值得進(jìn)一步探索。

　　硫酸鹽(SO42?)是缺氧環(huán)境中的主要電子受體之一。細(xì)菌硫酸鹽還原(BSR)涉及硫化氫(H2S)的產(chǎn)生，H2S可以被再氧化回SO42?或?qū)е麓紊V物如黃鐵礦的沉淀。有機(jī)物、鐵物種、氧和光可用性在促進(jìn)某些過(guò)程優(yōu)于其他過(guò)程(例如氧化vs還原或生物vs非生物反應(yīng))中起關(guān)鍵作用5,6,7,8。BSR是海洋系統(tǒng)(如歐辛盆地和大陸邊緣沉積物)中有機(jī)質(zhì)再礦化和再循環(huán)的主要微生物過(guò)程，因?yàn)镾O42?在海水中的平均濃度為28 mM，具有很高的可用性2。相比之下，淡水環(huán)境中的SO42?濃度通常低2至3個(gè)數(shù)量級(jí)，這限制了沉積物中的BSR，因?yàn)镾O42?會(huì)迅速耗盡。因此，甲烷作用成為淡水沉積物中有機(jī)質(zhì)再礦化的主要厭氧過(guò)程4。先前在微咸到高鹽湖泊的研究表明，高鹽度并不一定會(huì)抑制BSR或硫化物氧化9,10,11,12,13。然而，BSR活動(dòng)的熱點(diǎn)以及不同亞疊系鹽體系中SO42?的來(lái)源在多大程度上來(lái)自湖床礦物或地下水，而不是地表水，這些文獻(xiàn)很少，但對(duì)于預(yù)測(cè)這些生態(tài)系統(tǒng)的甲烷生成潛力至關(guān)重要。

　　在短暫的內(nèi)陸濕地，化學(xué)和物理參數(shù)的變化取決于蒸發(fā)、降雨或地下水流入，并直接影響生物地球化學(xué)循環(huán)14,15。有機(jī)質(zhì)來(lái)源和環(huán)境地質(zhì)特征也起著關(guān)鍵作用。在湖泊的不同部分，包括垂直剖面(即地表水、孔隙水、沉積物和地下水)，硫化合物的耦合地球化學(xué)和同位素特征可以進(jìn)一步了解這些水環(huán)境中的硫循環(huán)。這對(duì)于預(yù)測(cè)氣候變化的生物地球化學(xué)變化尤其有用，因?yàn)闇囟壬邥?huì)導(dǎo)致淡水湖的鹽堿化。

　　Gallocanta鹽湖(40°58′00″N, 1°29′50″W)位于伊比利亞山脈海拔990米a.s.l的高原上，由于其以下特殊特征，可以用作模型研究地點(diǎn)。它是西歐*大、保存*完好的內(nèi)陸鹽湖。它很淺，pH值在8到1016之間。在過(guò)去的30年里，它的*大水深一直保持在1米以下，由于該地區(qū)的氣候是半干旱的，偶爾會(huì)出現(xiàn)完全干燥的時(shí)期。湖泊的水量變化主要是du