物理科技生物学-PHYICA

海洋枝野幸男不确定的未来

地球 2022-03-22 00:00:09

德国亥姆霍兹研究中心协会 信用:CC0公共领域 海洋在当前的气候变化中起着关键作用,因为它吸收了人类排放的大气二氧化碳的相当一部分

一方面,这减缓了气候变暖,另一方面,海水中二氧化碳的溶解导致海洋酸化

这对许多海洋生物以及海洋碳循环都有深远的影响

这个循环中最重要的机制之一,叫做生物碳泵

浮游植物通过光合作用在表层海洋中形成的生物量的一部分,以小的碳质颗粒的形式下沉到深处

结果,碳在深海中储存了很长时间

因此,海洋在气候系统中扮演着碳汇的角色

这种生物泵的作用强度因地区而异,取决于生态系统中物种的组成

这项研究现已发表在《自然气候变化》杂志上,是迄今为止关于海洋酸化对海洋生态系统影响的最全面的研究之一

基尔GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的科学家现在第一次能够证明海洋酸化影响下沉的有机物质的碳含量,从而影响生物泵

令人惊讶的是,观察到的变化是高度可变的

下沉颗粒的碳含量随着CO2的增加而显著增加或减少,这取决于物种的组成和食物网的结构

由于基础数据覆盖了广泛的海洋区域,这似乎是一个全球现象

这些发现允许对海洋酸化的影响进行全新的评估

医生

海洋生物学家、该研究的主要作者简·陶彻说:“有趣的是,我们发现细菌和动物浮游生物,如小型甲壳类动物,在碳循环和生物泵如何应对海洋酸化中起着关键作用

迄今为止,人们普遍认为生物地球化学变化主要是由浮游植物的反应驱动的

因此,即使是现代地球系统模型也没有考虑到我们观察到的海洋食物网和碳循环之间的相互作用

因此,我们的发现有助于使气候模型更加真实,并改进气候预测

" 到目前为止,关于这个主题的大部分知识都是基于理想化的实验室实验,这些实验只是以一种高度简化的方式表现了生态相互作用和复杂的海洋食物网的动力学

这使得很难将这样的结果转化为真实的海洋条件,并将其投射到未来

为了获得更现实的见解,该研究总结了在从北极到亚热带水域的不同海洋区域利用大容量试验设施(所谓的围隔)进行的几项实地试验

可以说,围隔是海洋中的超大试管,在其中可以研究封闭但自然的生态系统中环境条件的变化

就目前的研究而言,综合了来自五个围隔实验的大量数据,以提供生态系统内浮游生物群落和生物地球化学过程的更精确图像

分析中总共包括了一万多个数据点

新获得的知识现在可以用于在地球系统模型中实现复杂的生态相互作用,从而有助于进一步改进气候预测

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