海洋中微小的浮游生物驱动过程捕获了科学家认为两倍的碳

海洋中微小的浮游生物驱动过程捕获了科学家认为两倍的碳 海洋中的碳存储是由浮游植物的繁花驱动的,例如在北海和丹麦以外的水域中可见的绿松石漩涡。 美国航空航天局

研究简介是有关有趣的学术工作的简短摘录。

这个大想法

海洋在全球碳循环中起着重要作用。 驱动力来自微小的浮游生物,该浮游生物通过光合作用产生有机碳,就像陆地上的植物一样。

当浮游生物死亡或被消耗时,一套称为生物碳泵的过程会以一种称为“生物碳泵”的过程将碳颗粒从表面沉入深海。 海洋降雪。 博物学家和作家雷切尔·卡森(Rachel Carson)称其为“地球上最惊人的降雪

这些碳中的一部分被海洋生物消耗,一部分化学分解了。 它的大部分被带到深水,在那里可以保存数百到数千年。 如果深海没有储存太多碳,那么地球将比今天更温暖。

在最近的一项研究中,我与来自美国,澳大利亚和加拿大的同事一起工作,以了解 生物泵捕获碳的效率如何 作为这场海洋降雪的一部分。 过去回答该问题的努力通常是在设定的参考深度(例如450英尺(150米))上测量海洋降雪量。 相反,我们更加关注了称为“ 富营养区。 这是靠近表面的海洋层,在此处有足够的光线穿透以进行光合作用。

我们使用叶绿素传感器更准确地说明了富营养区的延伸深度,这表明存在浮游生物。 这种方法表明,在海洋的某些区域,阳光照射的区域比其他区域延伸得更远。 考虑到这一新信息,我们估计生物泵从地表海洋向下传热的碳捕获量是以前认为的两倍。

最近的一项研究表明,科学家已经大大低估了海洋生物泵将碳从地表转移到深水的效率。

为何重要

生物泵现象发生在整个海洋中。 这意味着即使效率发生微小的变化,也可能会显着改变大气中的二氧化碳水平,进而改变全球气候。

而且,整个海洋的光穿透率在区域和季节上都不同。 了解这些差异的关键在于海洋科学家可以将生物过程整合到更好的全球气候模型中。

我们还考虑了另一种海洋现象,涉及地球上最大的动物迁徙。 叫做 die垂直迁移,并在全球范围内发生。 每隔24小时,大量的浮游生物和鱼类会从暮光区升起,晚上在水面觅食,然后在白天下降至较暗的水域。

科学家认为,这一过程会将大量碳从地表转移到更深的水域。 我们的研究表明,这些日常迁移所携带的碳量也必须在光消失的同一边界处进行测量,以便科学家可以直接将海洋降雪量与活跃迁移进行比较。

海洋中微小的浮游生物驱动过程捕获了科学家认为两倍的碳 海洋中的浮游植物在进行光合作用时会消耗二氧化碳。 当它们被食用或分解时,其中包含的一些碳会通过称为生物泵的过程掉入海洋深处。 美国JGOFS

我们是怎么做到的

对于这项研究,我们回顾了以前对生物泵的研究。 为了比较结果,我们首先确定阳光照射区域的延伸深度。 我们在太深以至于看不到任何叶绿素色素的深度处发现了该边界,这标志着海洋浮游植物层的存在。 在整个研究中,深度在100至550英尺(30至170米)之间变化。

接下来,我们估计了这些研究中有多少有机碳沉入了较深的水域,并测量了残留在微粒中的有机碳残留量,该颗粒又沉入了暮光区的330英尺(100米)内。 许多生物 在这些深海中生活和觅食包括鱼,乌贼,蠕虫和水母。 其中一些消耗下沉的碳颗粒,从而减少了海洋降雪量。

比较这两个数字,我们可以估算出生物泵将碳运入深水的效率。 我们审查的研究产生了广泛的价值。 总体而言,我们计算出,生物泵捕获的碳是以前研究的两倍,而以前的研究没有考虑到大范围的光穿透深度。 区域模式也发生了变化:光穿透较浅的地区比碳穿透较深的地区所占的碳去除率更高。

海洋暮光区的生命可能超过地球上所有渔业的总和,并拥有多达一百万种未被发现的物种。

什么仍然未知

我们的研究表明,科学家需要使用一种更系统的方法来定义海洋有机碳生产和损失的垂直边界。 这一发现是及时的,因为国际海洋学界正在呼吁 更多更好的研究 生物碳泵和海洋暮光区。

如果各国寻求采取行动,暮光区可能会受到深远的影响。 发展新的中水渔业, 在海底开采矿物质 或将其用作 垃圾场。 科学家们正在开展一项名为“暮光带海洋网络联合探索”的协作工作,或者 杰通,确定研究重点,推广新技术并更好地协调暮光区研究。

为了比较这些研究,研究人员需要一套通用的指标。 对于生物碳泵,我们需要更好地了解这种碳的流量是多少,以及如何有效地将其输送到更深的水中以进行长期存储。 这些过程将影响地球对温室气体排放量上升及其引起的变暖的反应。

关于作者

Ken Buesseler,高级科学家, 伍兹霍尔海洋研究所

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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