来自国家的研究海洋学中心(NOC)、普利茅斯大学、南安普敦大学和英国南极调查局发现,热液喷口可以为浮游植物提供重要的营养来源,浮游植物是有助于储存南大洋大气中的碳的微小植物。
发表在《自然通讯地球与环境》上的论文显示,营养物质铁和锰在从水下深处的热液喷口喷出的沸水中释放,并可以到达浮游植物生存的海洋表面。这些金属促进了地球碳循环的关键组成部分,称为生物碳泵,因为浮游植物利用大气中的二氧化碳生长,然后被困在海洋中。
众所周知,偏远的南大洋严重缺乏这些营养素,抑制了浮游植物使用和储存二氧化碳的速度。众所周知,南大洋金属的主要来源是陆地粉尘。然而,在研究2019年12月至2020年1月从水面到南大洋海底数公里处采集的水样时,科学家们发现了一个富含铁和锰的水羽流。科学家团队使用最先进的计算机模拟,将羽流追踪到穿越南大洋底的火山脊的源头。
化学过程可以逐渐将金属从羽流中剥离出来,但模拟也允许团队证明,它以足够快的速度上升到地表,使南大洋受精。了解这些金属的天然来源对于评估拟议的气候干预措施(如人工海洋施肥)的影响至关重要。
NOC的海洋生物地球化学模型分析师兼联合主要作者Chelsey Baker博士说:“为了避免气候变化的最坏结果,已经提出了加强从大气中去除二氧化碳的海洋自然过程的解决方案。一个建议是用额外的铁给南大洋等地方施肥。然而,我们并不完全了解这对海洋生态系统的后果。在评估这种直接气候干预的有效性时,了解金属的天然来源以及它们如何支持生物碳泵至关重要。”
普利茅斯大学海洋生物地化学家兼联合主要作者Antony Birchill博士说:“在南大洋找到这些金属营养素的新来源的证据是非常令人兴奋的。我们已经知道,从其他地方的研究来说,热液系统可能很重要,但在地球上最偏远的地方之一深处找到一个证据——我们也知道这个地方对生物碳泵很重要——是一个重大突破。”