为我们的世界提供营养的微小漂浮生物多达五分之一它的氧气将像我们一样陷入可怕的困境海洋酸化,新的研究表明。
这些被称为硅藻的生物将被剥夺构建保护壳所需的二氧化硅构件,这些保护壳有各种令人眼花缭乱的乳白色形状。
研究人员发现,到下世纪末,这可能会使它们的数量减少多达 26%。
“硅藻是海洋中最重要的浮游生物群之一,”解释来自基尔 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心 (GEOMAR) 的海洋生物学家 Jan Taucher。
“它们的减少可能会导致海洋食物网发生重大转变,甚至导致海洋作为碳汇的变化。”
这些单细胞藻类占海洋光合生物量的 40%,使其成为海洋生物的主要组成部分之一。生物泵需要二氧化碳2离开我们的大气层,储存在海洋深处。
它们是海洋管理的原因之一吸收一大块过量的CO2我们人类一直在生产。
(萨玛皮塔·巴苏/凯瑟琳·RM·麦基/Wiki/CC BY-SA 4.0)
上图:浮游植物在生物碳泵中的作用。
但随着我们过量的二氧化碳2溶解到海水中会发生反应形成更多的氢离子,增加水的酸度。 这种改变的海洋化学已经导致了碳酸盐浓度降低 10%自工业化以来。
碳酸盐较少意味着碳酸钙更难形成; 对于大多数海洋动物来说,这是一种至关重要的分子,因为它是它们的壳和外骨骼的一部分。
如果碳酸盐的浓度降得太低,碳酸钙就会溶解。 一些动物现在正在经历它们的壳溶解。
相比之下,人们认为硅藻用完全不同的材料建造了复杂的玻璃房子,相对不易受到海洋酸化的影响,并且甚至可能受益于二氧化碳的增加2。
这些浮游植物构造它们的外壳,称为件,来自漂浮在海洋表层水中的二氧化硅。
但新的研究发现了一个因素之前的研究遗漏了。 事实证明,随着水的 pH 值下降,这些重要的二氧化硅构件将开始更缓慢地溶解,这意味着更多的二氧化硅在变得足够轻以保持漂浮之前会进一步沉入海洋深处。
这导致海底出现更多的二氧化硅,而硅藻无法在它们用来转化二氧化碳的光线下漂浮2进入氧气、水和碳水化合物,阻碍了它们建造藻壳家园的能力。
1,500 倍放大倍率下的乳色硅藻壳。 (马西莫·布里兹/维基百科/CC BY-SA 4.0)
陶彻和其他研究人员使用巨型海洋“试管”发现了这一点(中观宇宙),他们添加了不同浓度的CO2模拟未来的变暖情景。
然后他们评估了不同深度的样本? 分析他们捕获的充满死硅藻的沉积物。 这与建模一起得到了先前研究的支持硅藻硅化学,揭示了漂浮二氧化硅的惊人减少,表明到 2200 年硅藻可能会减少多达四分之一。
鉴于这些浮游植物是海洋的主要生物之一,这些浮游植物的如此巨大损失将对我们星球上的其他生命产生巨大影响。初级生产者。
“生态系统功能和碳循环的相关后果更难以评估,”该团队在他们的论文中指出,解释说他们没有考虑到许多可能对食物网其他部分引发多米诺骨牌效应的生理和生态过程。
无论如何,这些发现表明地球系统中意想不到的反馈机制如何能够彻底改变我们可能认为我们理解的环境和生物变化? 这表明我们还有很多东西需要了解我们的星球及其生命形式是如何交织在一起的。
“这项研究再次强调了地球系统的复杂性以及预测人为后果的相关困难。完整地,”说GEOMAR 海洋生物学家 Ulf Riebesell。
“这种意外事件一次又一次提醒我们,如果我们不迅速果断地应对气候变化,我们将面临不可估量的风险。”
这项研究发表于自然。