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我们的海洋里充满了没有氧气的广阔死区

科普小知识2022-10-22 12:20:08
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我们的海洋里充满了没有氧气的广阔死区

资料来源:TAMMY616GETTY IMAGES

科学家发现,绝大多数海洋是由没有氧气的“死亡地带”组成的,比他们以前想象的要多得多。

他们研究了厌氧菌留下的化学特征,以估计死亡区的碳消耗量。

厌氧细菌可以在没有阳光的情况下(即黑暗反应)隔离碳。

在一项新的研究中,科学家警告说,我们对世界海洋中“死区”数量的估计低得可怜,因为黑碳形式的生物反馈具有误导性。生活在这些死亡地带的厌氧生物仍然可以在没有阳光的帮助下消化暗碳,所以暗碳带有“暗”这个词。由于这些生物可以在没有阳光的情况下消耗碳作为燃料,他们放弃了死区位置和全球碳总量的测量。

英国普利茅斯大学的首席科学家萨宾·林格与英国和荷兰的科学家一起研究了阿拉伯海的沉积物样本。阿拉伯海有世界上已知最大的死区,比佛罗里达大,那里所有的氧气都被抽走了。人类污染给海洋带来了新的化学物质。海洋生物不能在这种环境中生存,但是藻类和厌氧菌可以。藻类种类繁多,繁殖迅速。因此,科学家几乎可以通过测量某一海域藻类的种类和数量,准确地知道是什么污染物或酸化导致了这些问题。

藻类通常被污染物释放的营养物质所吸引,这些物质是海洋中其他生物不能食用的。越来越多的藻类将被“邀请”进来,并在逐渐变暖的酸性海洋中与其他海洋生物形成敌对关系。由于这些藻类消耗氧气,并将不断寻找氧气来源,死亡区域的范围将继续扩大。几十年来,阿拉伯海的死亡地带已经为人所知,但是由于该地区的政治和社会动荡,很少有人进行研究。自1990年代以来,死亡区的面积显著增加。

厌氧菌仍能在黑暗中固定(或消化)碳,这意味着类似于传统光合生物的碳信号也可能存在于死亡区,这误导科学家们从整体上测量这些死亡区。有些鱼能适应低氧环境中的生活,从而在没有竞争的情况下接管低氧区,但在大多数情况下,死区环境就像它的名字一样,是致命的。死区越大,就越接近完全缺氧,甚至耐缺氧的鱼也无法存活。

新的研究发现,海底大约五分之一的有机物来自厌氧细菌,这些细菌将碳隔离在黑暗的死亡地带。如果这是真的——20%的残留物不仅来自细菌,还来自厌氧菌——科学家们建议,在估算和测量全球碳的任何等式中,都应该考虑到这一点。

如果20%的碳被这些研究不足的生物吸收,那么不仅方程有误差,死区覆盖的面积也可能被低估。至少有700个已知的死区,假设它们和阿拉伯海死区一样大——超过60,000平方英里,那么这些死区将占世界海洋总面积的1%。类似地,如果每个确定的死区的大小是已知的最大死区的大小,则实际总面积可能小得多。估计的死区面积和这些死区细菌留下的碳特征之间缺乏联系。

我们对世界海洋仍然知之甚少,因为我们很难进入海底深处获取样本并完成研究。探险队发现了阿拉伯海死区的真实大小,并使用了自主深海潜艇。普利茅斯大学的新研究表明,对于隐藏在海底的秘密以及这些数据如何影响地表的气候科学,仍有许多工作要做。

蝌蚪工作人员从大众机械,翻译李同信编译,转载必须授权