
随着地球继续变暖,人类驱动的气候变化的影响继续扩大,寻找减缓气候变化的方法的必要性日益增加。在《自然通讯》杂志上,加州大学欧文分校的科学家们描述了一项新技术,该技术使他们能够看到海洋细菌制造的复杂有机分子如何将气候变暖的碳储存在深海中。
“这是我们第一次在海水中测量到这种东西,”地球系统科学系副教授、该研究的资深作者布雷特·沃克(Brett Walker)说。“我们的新技术很棒,因为你可以看到海水中所有有机分子的组成,并看到它们是如何循环的。”
沃克和他的团队在加拿大和格陵兰岛之间的巴芬湾进行了实地考察。研究小组测量了海水中一类被称为富含羧基脂环分子(CRAM)的分子的浓度,发现某些有机分子优先储存在深海中,而其他有机分子则迅速循环到海面。
沃克说:“在深海中,我们发现大约有四分之一到一半的CRAM消失了,唯一的清除方法是通过生物方式,通过异养细菌将这种物质作为能量来源。”
“我们过去认为CRAM是在深海中形成的。但如果你看一下我们为巴芬湾制作的浓度数据,就会出现一幅完全不同的画面,我们至少在北极地区的巴芬湾发现,实际上在阳光照射的海洋表面产生了大量的CRAM,后来在深处被移除。”

相反,如果CRAM的一半没有反应并储存在深海中,这可能意味着细菌可以在很长一段时间内储存来自地表二氧化碳的致暖碳。
沃克说:“这在某种程度上改变了我们以前对CRAM循环的看法。”“如果更多的CRAM可以储存在深海中,大概就有可能在百年的时间尺度上缓解大气气候。”
下一步是找到一种方法来操纵细菌在深海中储存尽可能多的CRAM。
沃克说:“我们的目标是探索是否存在一种自然过程,通过这种自然过程,你可以通过本地细菌群或类似的东西来提高这些惰性化合物在深度的自然产生。”“如果你只是稍微提高一下深海储存的速度,你就可以在一千年的时间里戏剧性地改变碳储存。”
沃克和他的同事们计划弄清楚世界各地的海水中是否也存在同样的生化过程。他说:“我们计划根据深水地层和海洋环流来评估CRAM的产量或损失率。”
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