《NASA和NSF将联合开展微型浮游生物的碳循环作用研究》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-07-13
  • 由美国国家航空和宇宙航行局(NASA)和美国国家科学基金会(NSF)组成的100多人的联合团队将于今年8月乘坐美国加州大学圣迭戈分校斯克瑞普斯海洋研究所(SIO)的R/V Roger Revelle 和R/V Sally Ride号前往东北太平洋,调查研究在海洋碳循环中起关键作用的能够吸收大气中二氧化碳的微型浮游生物的生存情况。研究人员将利用科考船上配备的水下机器人、实验室和各种分析仪器分析探索浮游生物以及几乎没有光照的海洋物理和化学特性。

    浮游植物在水中浮游生活的微小植物,生活在有光照的海洋上层,利用阳光进行光合作用吸收从大气中进入海洋中的二氧化碳。浮游植物在减少大气中的二氧化碳和产生氧气方面发挥着重要作用。当浮游植物被浮游生物吃掉或死亡时,它们的残骸会下沉,从而将一部分碳带到深海。

    目前人们对碳从海洋中的输出路径比较了解,但对不同海洋路径中碳流量的大小及其对生态系统的依赖性却知之甚少。这次联合考察的目的就是调查有多少碳从有光照的海洋上层输送到无光照的海洋区域,以及海洋生态进程对碳去向和封存的影响。这项研究对预测有多少碳经过多长时间又循环回到大气中以及又有多少碳被带到海洋深处是十分必要的。NASA的卫星记录表明这些生态进程对气候变化非常敏感,浮游植物作为海洋中大大小小生物的食物来源,其种群数量的变化对海洋食物网有着深远影响。已知的海洋储汇生物学机制是“生物泵”。NASA卫星数据能够提供最上层海洋温度、盐度和叶绿素浓度等数据,这次联合考察将为浮游植物在生物泵和碳排过程中的作用提供数据支持,对规划未来卫星观测任务和技术需求有重要作用。

    (张灿影 编译)

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    • 编译者:mall
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    • 皇家研究船(RRS)于2018年5月23日启动一项雄心勃勃的南大西洋科学考察计划,以研究低氧区在海洋储碳中的作用。该调查的结果将有助于提高对海洋生物如何促进海洋中长期碳储存的认识。 国家海洋学中心(NOC)将带领这次考察前往南大西洋的本格拉上升流地区,寒冷而营养丰富的海水上升到海表,为海洋生物提供了大量海洋浮游植物作为食物。这项调查对于提高暮色带生命如何影响气候的理解至关重要。因为海洋100-1000米之间几乎没有光照,“暮色带”(twilight zone)浮游动物以海面下沉的浮游植物为食,致使浮游植物中的碳储存在海洋中。 目前已知,从大气到暮色带的输碳效率是调节大气中二氧化碳水平的关键。然而,控制深海生物储碳效率的过程并不为人所知,这对预测它们如何影响气候变化产生障碍。 NOC科学家Stephanie Henson博士将负责此次考察,他提到,当浮游植物沉入暮色带时,会消耗水中的氧气。他们认为这个低氧环境可能会影响海洋储碳的能力。他们正在对含氧量、温度和浮游植物种群数量极不相同的地区进行考察,以发现这些性质如何影响暮色地带的碳量。 科学家一直认为生活在暮色带的动物似乎需要比供给多六倍以上的碳来生存和生长。然而,NOC科学家在《Nature》上发表的一项开创性研究认为能够平衡该地带的“碳预算”,并解释了这种差异。 该研究是海洋中上层储碳控制(COMICS)计划的组成部分,COMICS首席研究员理查德桑德斯教授补充道,这一新理论是通过NOC开发的世界领先的技术实现的。他们的沉积物捕捉器使他们能够测量固碳,比先前更接近于海水表面,这意味着他们可以更准确地测量进入暮色带的碳量。 NOC开发的沉积物捕捉器测量在规定时间段内下沉的沉积物量。这种沉积物由于在海洋中缓慢下降,通常被称为“海洋雪”。COMICS项目期间将在不同地区使用沉积物捕捉器,使科学家能够更准确地计算进入全球海洋系统的碳量。 COMICS项目还将通过测量动物(如海蜇和磷虾)呼吸的速度,比较进入系统的碳量与生物过程在暮色带内的碳消耗量。一旦COMICS确定了对暮色带如何运作的认识,就可以开发基于直接生态测量的第一个暮色带输碳模型,然后应用于全球气候模型。 (傅圆圆 编译) 联系我们: 中国科学院武汉文献情报中心 情报网网站:http://marine.whlib.ac.cn 机构网站:http://www.whlib.ac.cn/ 邮箱:marine@mail.whlib.ac.cn 电话:027-87197630
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