沿海颗石藻可抵抗高浓度二氧化碳,福兮祸兮?

▲颗石藻既是小鱼和浮游动物的食物来源,也是海洋的“除碳工人”。

尽管肉眼不可见,甚至名称也很难发音,但这种名为颗石藻(coccolithophore)的单细胞浮游生物却因其巨大的数量和在食物链以及碳循环中的作用,而对广袤的海洋有巨大的影响。

人类排放到大气中的二氧化碳,有近四分之一最终流入海洋。二氧化碳在海洋中产生化学反应,使水体酸化。海洋酸化(通常伴随着气候变化)破坏了海洋生物的多样性,抑制了某些海洋生物(如珊瑚、蛤蜊等)的形成或繁衍。因此,随着海洋酸化威胁的日益凸显,科学家们开始担心这些关键的碳吸收生物会受到影响。但近日《自然通讯》(Nature Communications)杂志的报道, 为人类带来了好消息:海洋化学发生的变化并未对沿海浮游生物产生困扰。

论文作者、加州大学洛杉矶分校(UCLA)助理教授、生物等交叉学科研究人员罗伯特?伊戈尔(Robert Eagle)说:“我们发现颗石藻对高浓度的二氧化碳有很强的抵抗能力。在某些情况下,即使受到海洋酸化影响,颗石藻也可以通过快速生长的方式予以克服。”为了测试颗石藻对二氧化碳的耐受性,科学家们在充入额外二氧化碳(约为本世纪中叶或世纪末海洋中二氧化碳的预测含量)的海水容器中加入了活的颗石藻样本,并观察其生长情况。结果出人意料,颗石藻似乎可以利用水中富余的二氧化碳帮助其生长。这一发现与之前对开阔海域中颗石藻的研究结果(部分颗石藻受到了海洋酸化带来的负面影响)形成了鲜明的对比。伊戈尔认为,由于沿海物种必须随着它们生存的可变环境而进化,从而在酸化的水体条件下延续,因此可能更顽强。

然而,伊戈尔认为不能对调查结果盲目乐观。他说:“沿海颗石藻更耐海洋酸化的事实福祸难辨——颗石藻位于食物链底端,其变化可能对食物链上端的物种产生影响。而这可能进一步成为对海洋生态系统的巨大影响。”

伊戈尔说,由于颗石藻具有“定碳”作用,因此部分研究人员建议利用颗石藻来解决二氧化碳排放和气候变化的问题。但这种设想受到质疑——扩大使用颗石藻不仅面临技术挑战,还可能对海洋这一复杂的生态系统产生难以预测的负面影响。论文第一作者刘义伟(音译)认为,深入了解颗石藻等有机体对于认知气候变化与海洋之间的相互关系非常重要。尽管已有诸多研究人员涉足这一领域,但其中的未解之谜还有很多。进一步研究颗石藻,可帮助重建古气候和预测未来气候变化。

编译:雷鑫宇 审稿:阿淼

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