科学家可以根据深潜的微小生物预测海洋中的碳转移

称他们为搭便车者;附着在海洋表面颗粒上的微生物有很大的作用。它们一直骑行直到到达底部，将碳转移到海洋最深处。这个过程可能需要几周到几个月的时间，尽管估计速度一直是一个挑战——直到现在。

一个由南加州大学领导的国际科学家团队发现，这种碳转移的速度受到附着在颗粒上的细菌的大小和类型的影响。这一发现使研究人员能够开发一种计算机模型来估计全球海洋中的碳转移，这是地球自然碳循环的一部分，以稳定其气候。

生物学助理教授娜奥米·莱文 (Naomi Levine) 表示，这一发现于周一发表在《自然通讯》 (Nature Communications) 杂志上，更深入地揭示了碳——包括汽车污染——如何从大气进入海洋，并最终进入深海。南加州大学多恩西夫文理学院的科学、定量和计算生物学以及地球科学。

莱文说，了解碳转移率可以帮助科学家更好地了解地球在其海洋最深处保留碳的情况——或者通常会下沉的大部分碳是否正在返回大气。

“这是我们第一次能够建立一个模型来预测海洋尺度的碳循环动力学，该模型解释了在实验室中观察到的这些微尺度过程，”莱文说。“我们表明这些过程很重要。”

由于微生物在碳转移中的巨大作用，科学家们也有兴趣了解它们的菌落和生存能力。没有它们，“碳会深入海洋。这会影响大气中二氧化碳的含量， ”莱文说。

有些人喜欢热的

据估计，海洋储存了 38,000 千兆吨的碳，是地球生物圈中碳含量的 16 倍。二氧化碳是最终进入海洋的碳之一。虽然它会提高海洋表面温度，但它对某些生命至关重要，例如浮游植物——海洋植物。然而，增加 CO 2会使水变得更酸，这可能会威胁到一些海洋生物的生存——包括珊瑚和海带，它们是海洋生物的主食。

研究小组发现，海洋中碳下沉的速度——以及转移发生的深度——还取决于细菌在其生命旅程中向下移动的距离。对于一些细菌来说，这是一个相对较短的旅程，与那些吃了一半的颗粒不同，它们永远不会到达距离地表1000多米的深海。另一方面，健康的细菌群落提高了碳——在饥饿的搭便车者咀嚼颗粒时释放的碳——留在表层海洋并返回大气的可能性。

“这些细菌有很多死亡率或死亡。这会影响它们分解这些颗粒的速度，”研究合著者、南加州大学 Dornsife 博士后研究员 Trang Nguyen 说。“通过分解颗粒，它们还将氮和磷释放回生态系统，这是这些元素循环的关键部分。”

并且了解哪些细菌生活在海洋的哪些位置也可以帮助科学家调整模型，以更好地预测当地的碳转移或释放率，这取决于细菌是否繁衍。

莱文与麻省理工学院、加州大学圣地亚哥分校和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员合作。

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