深海是有机碳再矿化和长期储碳的主要场所。迄今对深海系统物质与能量循环过程的机理和通量知之甚少。核心难题是海洋真光层沉降的有机质不能够满足深海微生物的碳和能量需求。这意味着有更多的能量来源和代谢模式还未识别到。该研究从深海微生物黑暗固碳和海洋动力过程导致的侧向输运供碳两个方面来解答这一问题。通过多学科交叉的海洋现场观测和模拟,结合生理学实验和深海稳态氮循环模型,揭示了两步硝化与固碳耦合机制,建立了碳氮耦合计量学关系,量化了硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。首次定量了陆架侧向输运的颗粒物对深海碳需求的显著贡献,填补了边缘海深海碳供需不平衡的缺口。研究成果于2020年发表在PNAS和Geophysical Research Letters上。