In the central Arctic Ocean, dissolved rare earth element concentrations ([dREE]) and the neodymium (Nd) isotope compositions are constant throughout the deep water column (>1,000 m water depth), indicating unique conditions among the ocean basins and therefore requiring an investigation of seawater-particle interactions. Here, we present the first high-resolution particulate REE and Nd isotope data from the Arctic Ocean and discuss the possible seawater-particle processes affecting the Arctic Ocean. Our results show that particulate [REE] are on the same order of magnitude as in other ocean basins, suggesting that particle composition is the main cause for a lack of pREE release to the dissolved pool. The lithogenic fraction dominates throughout the water column while the biogenic material contribution is very small. This paucity of biogenic material results in reduced particle-seawater exchanges of REEs and Nd isotopes. Moreover, we note only slight differences in the dissolved Nd isotope composition between the Eurasian and Canadian Basins. This is due to the different source regions supplying different dissolved and particulate Nd isotope signatures to both basins. The dissolved [REE] and Nd isotope composition of Atlantic waters are modified during their flow paths through contributions from the Kara Sea, lowering the salinity and increasing [dREE] and dNd isotope compositions. Hydrothermal influence from the Gakkel Ridge on dissolved and particulate [REE] and Nd isotopes could not be detected.

中文翻译：

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北冰洋中深部稀土元素和钕同位素的海水-粒子相互作用

在北冰洋中部，溶解的稀土元素浓度 ([dREE]) 和钕 (Nd) 同位素组成在整个深水柱（>1,000 m 水深）中保持不变，表明海洋盆地之间存在独特的条件，因此需要海水-颗粒相互作用的研究。在这里，我们展示了来自北冰洋的第一个高分辨率颗粒 REE 和 Nd 同位素数据，并讨论了可能影响北冰洋的海水颗粒过程。我们的结果表明，颗粒物 [REE] 与其他海洋盆地的数量级相同，这表明颗粒成分是缺乏向溶解池释放 pREE 的主要原因。岩性部分在整个水体中占主导地位，而生物材料的贡献非常小。生物源材料的缺乏导致 REE 和 Nd 同位素的颗粒-海水交换减少。此外，我们注意到欧亚盆地和加拿大盆地之间溶解的 Nd 同位素组成仅略有不同。这是由于不同的源区向两个盆地提供不同的溶解和颗粒 Nd 同位素特征。大西洋水域的溶解 [REE] 和 Nd 同位素组成在通过喀拉海贡献的流动路径中发生改变，降低了盐度并增加了 [dREE] 和 dNd 同位素组成。无法检测到 Gakkel 海脊对溶解和颗粒 [REE] 和 Nd 同位素的热液影响。我们注意到欧亚盆地和加拿大盆地之间溶解的 Nd 同位素组成只有细微的差异。这是由于不同的源区向两个盆地提供不同的溶解和颗粒 Nd 同位素特征。大西洋水域的溶解 [REE] 和 Nd 同位素组成在通过喀拉海贡献的流动路径中发生改变，降低了盐度并增加了 [dREE] 和 dNd 同位素组成。无法检测到 Gakkel 海脊对溶解和颗粒 [REE] 和 Nd 同位素的热液影响。我们注意到欧亚盆地和加拿大盆地之间溶解的 Nd 同位素组成只有细微的差异。这是由于不同的源区向两个盆地提供不同的溶解和颗粒 Nd 同位素特征。大西洋水域的溶解 [REE] 和 Nd 同位素组成在通过喀拉海贡献的流动路径中发生改变，降低了盐度并增加了 [dREE] 和 dNd 同位素组成。无法检测到 Gakkel 海脊对溶解和颗粒 [REE] 和 Nd 同位素的热液影响。大西洋水域的溶解 [REE] 和 Nd 同位素组成在通过喀拉海贡献的流动路径中发生改变，降低了盐度并增加了 [dREE] 和 dNd 同位素组成。无法检测到 Gakkel 海脊对溶解和颗粒 [REE] 和 Nd 同位素的热液影响。大西洋水域的溶解 [REE] 和 Nd 同位素组成在通过喀拉海贡献的流动路径中发生改变，降低了盐度并增加了 [dREE] 和 dNd 同位素组成。无法检测到 Gakkel 海脊对溶解和颗粒 [REE] 和 Nd 同位素的热液影响。