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全球重要藻类的深刻模式

2019-11-13 34藻类

根据《深海研究I》的一篇新论文揭示了全球重要藻类的深刻模式:在大西洋最多产的地区之一,一种全球重要的海洋藻类神秘且稀少。一个庞大的数据集揭示了大西洋颗石藻生活区域的模式,揭示了海洋碳循环的内部运作方式,并提出了新的问题。

“了解这些大规模的模式有助于我们了解整个大西洋盆地的海洋生产力,”毕格罗海洋科学实验室(Bigelow Laboratory for ocean Sciences)的高级研究科学家、论文的第一作者William Balch说。“收集这些数据集对我的团队来说是一项超人的工作,他们在海上花费了数百天的时间和多年的分析。”

全球重要藻类的深刻模式

研究人员发现,全球重要藻类的深刻模式,颗石藻在整个大西洋意想不到的地方生存和繁衍。它们在亚极地和温带水域最为丰富,而在赤道附近却出奇的稀少,那里丰富的营养和阳光造就了全球海洋中最具生物生产力的区域之一。

研究小组还发现,一些颗石藻物种在地表以下阳光最充足的地方生长旺盛——在一个被称为“亚南极模式水”的重要水层内部或上面。这一独特的特征从南大洋向北流动,为包括北半球在内的全球大部分海洋提供营养。Balch怀疑,南大洋中日益增多的颗石藻种群正在耗尽水层的营养供应,并改变其化学成分——这可能会使它在到达赤道时不适合颗石藻生存。

“亚南极模式的水对全球大部分海洋施加了惊人的控制,”Balch说。“如果颗石藻正在改变其基本属性,那么它们可能会影响远在赤道甚至北半球的食物网中生长的物种。”

颗石藻通过从海水中提取溶解的无机碳,从白垩矿物中形成保护性的结晶板。一个物种的板块形成的方式影响着这些板块如何在海洋表面散射光线,尤其是在它们分离并开始向海底下沉之后。研究人员发现,并不是所有的颗石藻都会掉下它们的盘子,而且在整个水柱中发现的盘子只来自几个物种。

这一发现大大简化了从卫星反射率数据中测量颗石藻所含碳的计算。颗石藻在全球碳循环中扮演着重要的角色,了解它们生活在哪里以及它们如何散射光线对于量化这一重要元素在海洋表面和海底之间的移动至关重要。最终,这些碳要么被深海细菌分解,要么埋在沉积物中,有效地将其从大气中隔离了数千年。

研究还在继续

Balch的研究小组和一个国际调查小组将在明年1月继续进行这项研究,当他们踏上由国家科学基金会资助的巡游之旅,回答这项研究提出的最重要的问题之一时——南大洋中的颗石藻如何在亚南极模式的水向北流动之前改变它。他们的研究将阐明这些变化如何影响更北的生产力,以及为什么颗石藻在赤道如此稀少。

“最大的问题仍然是——在这片富饶的海洋里,赤道附近的海水缺少了什么,使得它不利于颗石藻的生长?”Balch说。“在温带和赤道地区,颗石藻数量的差异是巨大的,这对海洋食物网和整个地球的生产力都有巨大的影响。”

引用

Bigelow Laboratory for Ocean Sciences. "Profound patterns in globally important algae: New research shows an algae key to the ocean carbon cycle is surprisingly scarce in fertile equatorial waters." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 August 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190820152935.htm.

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