仔细研究实验装置可能会开始解释关于海洋酸化是否会促进或抑制重要的海洋固氮剂的相互矛盾的预测。到目前为止,新的外观趋势令人窒息。
随着人们向空气中释放越来越多的二氧化碳,海洋吸收了这些气体,并逐渐接近酸性。在这些不断变化的水域中,海洋微生物被称为木藻属 添加氮气可能会犹豫不决中国厦门大学的史大林表示,这是海洋食物网的关键输入。在铁稀缺的海洋酸化中,这个问题可能会加剧——例如,在南大西洋和太平洋等大片热带和亚热带水域,Shi 和他的同事于 4 月 27 日在《国际海洋法》杂志上报告说。科学。
怎样的问题木藻属蓝藻对海洋变化的反应对于预测其他海洋生物(从鲸鱼到漂浮的浮游生物)的反应有很大影响。氮是构成 DNA 和蛋白质等生命基本过程所必需的物质,它构成了地球大气层的大部分。然而,大多数生物不能与大气形式发生任何化学反应,大气中的两个氮原子彼此形成强烈的三键结合。木藻属然而,微生物可以破坏这些键并将氮转化为更有用的形式。这些蓝藻可能占海洋中固定氮的一半。
过去 10 年的实验室研究普遍表明,增加 CO22促进光合作用木藻属生长得更丰富并提供更多可用的氮。然而,利率各不相同。但当施和同事尝试时他们的实验版本,他们发现固氮作用减少,而不是增加。 “我非常兴奋,同时也很困惑,”石说,他于 2012 年发表了这一结果。
经过一系列详细的实验室工作,从培养实验室微生物到对野生蓝藻取样,他和同事对这些矛盾提出了一个解释。一方面,研究人员得出结论,之前的大部分实验室工作都使用了人造海水的配方,这种配方可能会受到有毒金属和氮的污染。这些不需要的添加物给结果带来了无法解释的变化。
此外,Shi 和合作者还证明,二氧化碳浓度上升2单独的海水可以刺激微生物的生长,但海水向海洋酸度的滑动会抑制微生物的固氮能力。如果蓝藻生长在缺乏铁(这是它们必需的营养物质)的水中,那么固氮作用的减缓可能会压倒额外二氧化碳带来的任何积极的生长效应2。
洛杉矶南加州大学的海洋学家道格拉斯·卡彭表示,这篇论文可能对解决实验之间的矛盾有很大帮助。
奥利·列维坦,作家酸化促进固氮的第一项研究可能是什么,说如果她要重新审视这项工作,她会考虑根据新论文改变她的海水配方。然而,在新泽西州新不伦瑞克市罗格斯大学研究浮游生物的莱维坦警告不要过度推断。狂野一瞥木藻属表明蓝藻可能以意想不到的方式在缺铁的水中进行补偿,例如增强从空气中沉降的灰尘中捕获矿物质的能力。她说,现在结束对真实海洋的复杂性将会发生什么的讨论还为时过早。