Jill N. Sutton, Luc André, Damien Cardinal, Daniel J. Conley, Gregory F. de Souza, Jonathan Dean, Justin Dodd, Claudia Ehlert, Michael J. Ellwood, Patrick J. Frings, Patricia Grasse, Katharine Hendry, Melanie J. Leng, Panagiotis Michalopoulos, Virginia N. Panizzo, George E. A. Swann, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Royal Museum for Central Africa [Tervuren] (RMCA), Cycles biogéochimiques marins : processus et perturbations (CYBIOM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Department of Geology [Lund], Lund University [Lund], Institute of Geochemistry and Petrology [ETH Zürich], Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), University of Hull [United Kingdom], British Geological Survey [Keyworth], British Geological Survey (BGS), Northern Illinois University, Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM), University of Oldenburg, Marine Isotope Geochemistry Group, University of Oldenburg-University of Oldenburg-Max Planck Institute for Marine Microbiology, Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, Australian National University (ANU), GeoForschungsZentrum - Helmholtz-Zentrum Potsdam (GFZ), Helmholtz Centre for Ocean Research [Kiel] (GEOMAR), School of Earth Sciences [Bristol], University of Bristol [Bristol], University of Nottingham, UK (UON), Hellenic Center for Marine Research (HCMR), French government under the program 'Investissements d'Avenir' Regional Council of Brittany (SAD programme) Knut and Alice Wallenberg Foundation Swedish Research Council Marie Sklodowska-Curie Research Fellowship under EU Horizon 708407 American Chemical Society Petroleum Research Fund 53798-DNI2 Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (Oldenburg, Germany) Max Planck Institute for Marine Microbiology (Bremen, Germany) Royal Society UF120084 European Research Council ERC-2015-StG - 678371_ICY-LAB Collaborative Research Centre 'Climate-Biogeochemistry interactions in the Tropical Ocean' - Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 754, ANR-10-LABX-0019,LabexMER,LabexMER Marine Excellence Research: a changing ocean(2010), European Project: 294146,EC:FP7:PEOPLE,FP7-PEOPLE-2011-CIG,MUSICC(2011), European Project: 708407,H2020,H2020-MSCA-IF-2015,SOSiC(2016), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), and Hellenic Centre for Marine Research (HCMR)
International audience; Silicon (Si) is the second most abundant element in the Earth's crust and is an important nutrient in the ocean. The global Si cycle plays a critical role in regulating primary productivity and carbon cycling on the continents and in the oceans. Development of the analytical tools used to study the sources, sinks, and fluxes of the global Si cycle (e.g., elemental and stable isotope ratio data for Ge, Si, Zn, etc.) have recently led to major advances in our understanding of the mechanisms and processes that constrain the cycling of Si in the modern environment and in the past. Here, we provide background on the geochemical tools that are available for studying the Si cycle and highlight our current understanding of the marine, freshwater and terrestrial systems. We place emphasis on the geochemistry (e.g., Al/Si, Ge/Si, Zn/Si, delta C-13, delta N-15, delta O-18, delta Si-30) of dissolved and biogenic Si, present case studies, such as the Silicic Acid Leakage Hypothesis, and discuss challenges associated with the development of these environmental proxies for the global Si cycle. We also discuss how each system within the global Si cycle might change over time (i.e., sources, sinks, and processes) and the potential technical and conceptual limitations that need to be considered for future studies.