英国国家石油公司的研究挑战浮游生物在海洋碳储存过程中的作用

英国国家海洋学中心（NOC）牵头的一项新研究对一群独特的微小植物在推动海洋碳储存方面所起的作用提出了一个重大质疑。

硅藻是一种浮游生物或海洋藻类，在将碳吸收到深海方面发挥着重要作用，特别是在南大洋，它吸收了海洋中储存的约三分之一的有机碳。

独特的是，硅藻具有致密的、以二氧化硅为基础的外骨骼——就像微型玻璃屋——这被认为可以提供压舱物，使它们容易下沉，因此成为碳被输送到深海的主要途径。

但这项新研究基于对南大洋未被充分探索的暮光区（大约100米到1000米深的区域）的两次大型探险的数据，发现硅藻骨骼徘徊在海面附近，而碳则通过其他方式进入深海。

“海洋在全球碳循环中扮演着关键角色，微小的植物每年从大气中吸收数十亿吨碳。多年来，人们一直认为这种浮游生物——硅藻——在有效地将碳输送到深海中，使其与大气隔绝方面发挥着至关重要的作用。

NOC 研究负责人 Sari Giering 博士说：“硅藻的二氧化硅骨架停留在表面附近，而碳却进入深海，这一令人惊讶的发现迫使我们重新思考所谓的生物碳泵中的生态过程。”

生物碳泵描述了浮游生物吸收表层水中的碳并将其转移到深海的一系列过程。这些自然过程每年在海洋中储存数十亿吨碳。

“之前的研究已经调查了碳最终到达海底的物质，结果表明，碳通常是在压载物（比如硅藻的硅基骨骼）的帮助下到达海底的。

“但我们的研究观察了碳到达海底之前暮光区内发生的情况，结果表明硅藻有时对南大洋碳泵的贡献并不像人们想象的那么大。这意味着深海中存在未知或测量不充分的过程，我们需要对此进行更多了解，”Giering 博士补充道。

海洋变暖对南大洋碳储量影响有限

部署海上捕雪机采集海洋颗粒物样本，以测量下沉颗粒通量（图片来源：NOC）

人们担心海洋变暖可能会影响硅藻的生产力，从而降低南大洋生物碳泵的强度。

“南大洋很容易受到海洋变暖的影响，这可能会改变营养物质的可用性并减少未来的硅藻数量。但我们的研究结果表明，这些变化对南大洋碳储存强度的影响可能并不像之前认为的那么大。

“另一方面，碳仍在向深海移动，因此在暮光区中存在一些未解决的过程，我们需要对此了解更多。了解这些过程以及它们如何控制海洋这一极其重要部分的碳吸收，对于准确预测海洋未来如何储存碳至关重要，”南安普顿大学研究生、主要作者杰克·威廉姆斯 (Jack Williams) 说道。

该研究是 NOC 主导的两项主要计划的一部分，即控制海洋中层内部碳储存 (COMICS) 和南极再矿化深度的碳吸收和季节性特征 (CUSTARD)。这些项目由英国自然环境研究委员会 (NERC) 和

欧洲研究委员会资助推进新型成像技术和数据分析以了解海洋内部碳储存（ANTICS）。

国家海洋局的科学家和国际同事们进行了两次探险，每次探险持续五周多，在南大洋大西洋和太平洋地区的四个不同地点对暮光区进行了研究。

这些水域包括偏远群岛周围富含铁元素的水域和公海中缺乏营养的水域。合作团队采用了多种创新技术，包括船舶测量、系泊阵列和自主水下技术。

分类: Hydrgraphic, 海洋科学