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科学家发现,海洋的绝大部分是由没有氧气的“死区”构成的,而且比他们之前认为的要多得多。
他们研究了厌氧细菌留下的化学特征,以估计死区的碳消耗量。
厌氧细菌可以在没有阳光的情况下固碳,即暗反应固碳。
在一项新研究中,科学家警告称,我们对于全球海洋“死区”预估的数量低的可怜,因为以暗碳形式存在的生物反馈具有误导性。生活在这些死区的厌氧生物仍然可以在没有阳光的帮助下,消化暗碳,因此暗碳带有“暗”字。由于这些生物在没有阳光的情况下,还能消耗碳作为燃料,因此,他们放弃了对死区位置及全球碳总量的测量。
英国普利茅斯大学的首席科学家Sabine Lengger与来自英国和荷兰的科学家们一起研究了阿拉伯海底的沉积物样本。阿拉伯海拥有世界上已知的最大的死区,面积比佛罗里达州还大,那里所有的氧气都被抽走了。人类污染给海洋带去了新的化学物质,海洋生物无法在此环境下生存,但海藻和厌氧细菌却可以。藻类的种类多样,并且能快速繁殖,因此,科学家们只要通过测量某一海域的藻类种类和数量,就几乎可以确切地知道是什么污染物或酸化作用造成了这些问题。
藻类通常会被污染物所释放的营养物质吸引,而这些营养物质对于海洋中的其它生物来说却不可食用。在逐渐变暖变酸的海洋中,会有越来越多的藻类被“邀请”进来,并与其它海洋生物形成敌对关系。由于这些藻类消耗氧气,并会不断寻找氧气的来源,因此死区的范围就会不断扩大。阿拉伯海死区已为人所知数十年,但由于该地区的政治和社会动荡,很少有人进行研究。自20世纪90年代以来,死区的面积显著增长。
厌氧细菌在黑暗中仍然可以固定(或消化)碳,这就意味着在死区也可能存在着与传统光合生物类似的碳信号,这就误导了科学家们对这些死区的整体测量。有些鱼可以适应在低氧环境中的生活,以便在没有竞争的情况下能接管低氧区域,但在大多数情况下,死区的环境就如同它的名字,是致命的。死区越大,它就越接近于完全缺氧,甚至耐低氧的鱼类也无法生存。
新研究发现,海底大约五分之一的有机物是来自于在黑暗的死区中固碳的厌氧菌。如果这是真的——20%的残渣不仅来自细菌,还来自厌氧细菌——科学家们建议,在估算和测量世界各地碳的任何方程式中,都应该考虑到这一点。
如果有20%的碳是被这些研究不足的生物体吸收了,那么不仅方程式有误差,死区覆盖的面积也可能被低估了。至少有700个已知的死区,假设它们都与阿拉伯海死区的面积一样大——超过60000平方英里,那这些死区的面积将占世界海洋总面积的1%左右。同样,如果每个确定的死区的大小是已知的最大死区的大小,那么实际的总面积可能要小得多。死区面积的估计值和这些死区细菌留下的碳特征之间缺少了将它们联系在一起的东西。
我们仍然对这世界的海洋知之甚少,因为我们很难进入海底深处从而获取到样本、完成研究。这次发现阿拉伯海死区的真实大小的探险队使用了自主深海潜艇。普利茅斯大学的新研究则表明,关于海底蕴藏着的秘密,以及这些数据如何影响地表上的气候科学,还有许多工作要做。
蝌蚪五线谱编译自popularmechanics,译者李彤馨,转载须授权