物理科技生物学-PHYICA

深海海底采矿会持续破猿绿色坏海底食物网

地球 2022-02-22 00:00:20

马克斯·普朗克学会 扰动发生26年后,犁形轨迹仍然清晰可见

信用:水下机器人小组/地球观测站 深海很远,很难想象

如果想象的话,它似乎是一个寒冷和充满敌意的地方

然而,这个偏远的栖息地与我们的生活直接相关,因为它构成了全球碳循环的重要组成部分

此外,在许多地方,深海海底覆盖着引起经济兴趣的多金属结核和结壳

缺乏明确的标准来规范其开采,并为其对生活在受影响地区的生物体的影响设定约束性阈值

采矿可以减少微生物碳循环,而动物受影响较小 德国不来梅马克斯·普朗克海洋微生物研究所和荷兰乌特勒支大学的坦贾·斯特拉特曼(Tanja Stratmann)周围的一个国际科学家小组,以及苏格兰爱丁堡赫里奥特-瓦特大学的丹尼尔·德·琼格(Danië lle de Jonge)研究了深海海底的食物网,以了解它是如何受到采矿活动等扰动的影响的

为此,科学家们前往位于热带东太平洋的所谓的DISCOL地区,距离秘鲁海岸约3000公里

早在1989年,德国研究人员在这个位于海洋表面4000米以下的锰结核矿田里,通过犁出一个3

用犁耙在5公里宽的海床上

斯特拉特曼描述了这个遗址,“即使在动乱发生26年后,犁的痕迹仍然存在”

以前的研究表明,微生物的丰度和密度在这一地区经历了持久的变化

“现在我们想知道这对碳循环和深海栖息地的食物网意味着什么

" 在迪斯科舞厅区域取样

一些较大的动物比微生物恢复得更快

然而,尤其是附着在锰结核上的生物,比如这种有柄海绵,可能非常脆弱

信用:水下机器人小组/地球观测站 “我们观察了所有不同的生态系统组成部分和各个层面,试图找出它们是如何作为一个团队一起工作的”,德容格解释说,她在荷兰NIOZ皇家荷兰海洋研究所和荷兰格罗宁根大学完成了这个项目,这是她硕士论文的一部分

科学家们量化了生态系统中生物和非生物区域之间的碳通量,并将其总结为系统“生态规模”的一种度量

他们发现了1989年采矿模拟实验的显著长期影响

生态系统中的总碳通量显著降低

“尤其是食物网中的微生物部分受到了严重的影响,比我们预期的要严重得多”,斯特拉曼说

“众所周知,微生物的生长速度很快,所以你可以预期它们会很快恢复

然而,我们发现所谓的微生物循环中的碳循环减少了三分之一以上

" 模拟采矿活动对高等生物的影响更加多变

“一些动物似乎表现良好,其他动物仍在从混乱中恢复

系统的多样性因此减少,”德容格说

“总的来说,食物网中这一部分的碳流量与未受影响的区域相似,甚至更高

" 坦娅·斯特拉特曼(左)和丹妮尔·德·琼格(右)是这项研究的第一作者,现在发表在《海洋学进展》上

荣誉:莎拉·比尔贝克(左)/丹妮尔·德容格(右) 开采的海底可能更容易受到气候变化的影响 模拟采矿导致了动物碳源的转移

通常,小型动物以海底的碎屑和细菌为食

然而,在细菌密度降低的受干扰地区,动物吃更多的碎屑

这可能带来的后果将是德容格博士的一部分

D

论文,她刚刚开始

“未来的气候情景预测到达海底的碎屑的数量和质量会下降

因此,从气候变化的角度来研究饮食的这种转变将是特别有趣的”,她期待着即将到来的工作

“你还必须考虑到,真正的深海海底采矿造成的干扰将比我们现在看到的要严重得多”,她补充道

“根据技术的不同,它可能会在更大的面积上清除最上面15厘米的沉积物,从而增加效果并大大增加回收时间

" 更多信息 多金属结核和结壳覆盖了数千平方公里的世界深海海底

它们主要含有锰和铁,但也含有有价值的金属镍、钴和铜,以及一些高科技的稀土金属

由于这些资源在未来可能会在陆地上变得稀缺——例如,由于未来对电池、电动汽车和数字技术的需求——海洋沉积物在经济上非常有趣

迄今为止,深海采矿还没有市场现成的技术

然而,已经很清楚的是,对海底的干预对受影响地区有着巨大和持久的影响

研究表明,海底表面的许多固着居民依赖结核作为基质,在生态系统受到干扰几十年后仍然不存在

此外,对生活在海底的动物的影响已经得到证实

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