根据亥姆赫兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)研究人员的一项最新研究,海洋食物网和生物地球化学循环对二氧化碳的增加反应很敏感,但其影响远比以前认为的复杂,相关研究结果发表在《自然气候变化》(Nature Climate Change)杂志上。这项研究对来自五个大规模现场试验的数据进行了合并,研究了浮游生物群落中的碳循环如何对二氧化碳的增加做出反应。
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中二氧化碳的相当大一部分。一方面,这减缓了气候变暖,另一方面,二氧化碳在海水中的溶解导致海洋酸化。这对许多海洋生物和海洋碳循环产生了深远的影响。生物碳泵是这个循环中最重要的机制之一。浮游植物通过光合作用在表层海洋中形成的部分生物量以小碳质颗粒的形式沉入深海,从而使碳在深海中储存了很长时间。因此可以看出,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。
这项研究现是迄今为止关于海洋酸化对海洋生态系统影响的最全面研究之一。研究人员首次证明,海洋酸化会影响下沉的有机物碳含量,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二氧化碳的增加而显着增加或减少,具体取决于物种的组成和食物网的结构。由于基础数据涵盖了广泛的海洋区域,因此这似乎是全球现象。这些发现使我们对海洋酸化的影响有了一个全新的评估。为了获得更现实的见解,本研究总结了在从北冰洋到亚热带水域的不同海洋区域,利用所谓的中尺度试验设备进行了野外试验。中尺度可以用来研究封闭的自然生态系统中环境条件的变化,在本研究中,纳入分析了一万多个数据点。这项研究可以用来验证地球系统模型中复杂的生态相互作用,从而有助于进一步改进气候预测。
(王琳 编译)