微小生物揭示了海洋营养物质及气候变化的真实

据外媒报道，随着全球变暖，海洋营养的整体变化似乎是海洋温度上升的预期结果。然而，实际情况要复杂得多。 一项新研究表明，海面以下的过程可能会控制海面发生的事情。

浮游生物是海洋中数量最多、最重要的生物之一。它们内部化学元素的平衡是不同的，这对于塑造许多海洋过程至关重要，包括食物网和全球碳循环。传统上，温度控制着这些元素的比例。然而，一项新研究表明，这种平衡在很大程度上取决于 300 多英尺深度的地下海洋活动。这项工作由毕格罗海洋科学实验室的科学家领导，最近在 Communications Earth and Environment 上发表了他们的新发现。

研究小组观察了来自世界各地海洋中八个地点的样本。他们发现，从地下海洋引入的氮磷比例控制着海洋微生物的营养平衡，而这些营养构成了海洋健康的基础。这一发现使科学家能够更精确地探索复杂的海洋过程。

这篇论文的第一作者 Mike Lomas 指出：“这是我们第一次在广阔的海域进行研究，直接测量海洋微生物的营养平衡。这真的很令人兴奋。现在，我们可以将海洋动力学的实际因素应用到用于预测海洋变化的计算机模型中。”

几十年来，研究人员一直在使用固定比率来估计海洋环境中碳、氮和磷的平衡。国际气候变化专门委员会等科学家和组织在计算机模拟中使用这个比率来预测地球的未来。

然而，它并不一定代表海洋化学平衡的广泛多样性，也不一定代表生物在营养循环中发挥的重要作用。

Lomas 说：“问题在于，固定比率是一个安全的估计，并不能真正代表生物学的运作方式。更现实但风险和复杂的方法尚未得到广泛应用。”

为了更准确地了解这些比率，Lomas 直接在浮游植物中测量了它们，浮游植物是世界上最重要的海洋生物。这些生物细胞中的元素反映了它们栖息地中可用的营养物质，并揭示了生物多样性在营养循环中的作用。

虽然这不是第一次研究浮游植物以了解海洋中的营养水平，但它是最先进和最全面的。该团队检查了世界各地的浮游植物，以在各种环境条件下创建三种关键营养素的快照。传统上，研究人员使用物理过滤器将浮游生物与海水分离，然后对其进行检查。但是，这种方法也可以捕获细菌和微小颗粒并导致错误。

这项研究使用了一种称为流式细胞术的技术，该技术允许研究人员每秒检查和分类数百到数千个细胞。这使研究人员能够仅分离和检查感兴趣的细胞。这不仅让他们更准确地了解海洋中元素的不同比例，而且让他们知道是什么过程在控制它们。

研究小组发现，与最常见的假设相反，细胞中碳、氮和磷的比例主要取决于水下海洋提供的氮和磷比例，这是浮游植物活跃的地方。无论浮游植物种类或环境条件如何，这都是真实的。

Lomas 希望通过更好地了解营养成分，可以更好地描绘海洋对气候变化的反应。

他说：“我们无法检查每个海洋中每个细胞的营养含量，但我们需要确保所有控制因素都包含在计算机模型中。当我们将这些结果与其他先进学科相结合时，我们将真正增进对海洋动力学的理解和预测未来状况的能力。”

文章来源：《海洋科学》 网址: http://www.hykxzz.cn/zonghexinwen/2021/0809/869.html