根据对旧冰芯的新研究北大西洋的海洋生产力可能不会下降

用马克·吐温的话来说，有关北大西洋浮游植物减少的报道可能被严重夸大了。2019 年的一项著名研究利用南极洲的冰芯表明，在工业时代，北大西洋的海洋生产力下降了 10% ，令人担忧的是，这一趋势可能会持续下去。

但华盛顿大学领导的新研究表明，整个海洋生态系统中较大生物所依赖的海洋浮游植物可能比人们认为的北大西洋更稳定。该团队对 800 年前的冰芯进行的分析表明，更复杂的大气过程可以解释最近的趋势。

该研究发表在 11 月 13 日这一周的《国家科学院院刊》上。

被称为浮游植物的微小漂浮光合生物构成了海洋生态系统的基础。这些微生物对整个地球也很重要，它们产生了地球大气层中大约一半的氧气。

由于浮游植物难以计数，科学家尝试以其他方式测量其丰度。浮游植物释放出二甲硫醚，这是一种有臭味的气体，使海滩具有独特的气味。一旦进入空气，二甲硫醚就会转化为甲磺酸(MSA)和硫酸盐。这些最终会落到陆地或雪上，使冰芯成为衡量过去人口规模的一种方法。

“格陵兰冰芯显示，在工业时代，MSA 浓度有所下降，这被认为是北大西洋初级生产力下降的迹象，”主要作者、威斯康星大学大气科学博士生乌苏拉·琼格布洛德 (Ursula Jongebloed)说。“但我们对格陵兰冰芯中硫酸盐的研究表明，仅 MSA 无法告诉我们初级生产力的全部情况。”

自 1800 年代中期以来，工厂和排气管也不断向空气中排放含硫气体。这些气体的硫原子形式略有不同，可以区分冰芯中的海洋和陆地来源。

这项新研究比之前的研究更早，测量了格陵兰岛中部冰芯中的几种含硫分子，其冰层跨越了 1200 年至 2006 年。作者表明，人类产生的污染物改变了大气的化学成分。这反过来又改变了浮游植物排放气体的命运。

“在观察冰芯时，我们发现来自浮游植物的硫酸盐在工业时代有所增加，”琼格布洛德说。“换句话说，MSA的下降被浮游植物衍生的硫酸盐的同时增加所‘抵消’，这表明浮游植物衍生的硫排放量总体保持稳定。”

当计算中考虑到这种平衡时，浮游植物种群自 1800 年代中期以来似乎相当稳定。

“测量 MSA 和浮游植物衍生的硫酸盐可以让我们更全面地了解海洋初级生产者的排放量如何随时间变化或未变化，”华盛顿大学大气科学教授贝基·亚历山大 (Becky Alexander)说。

“冰芯测量以及浮游植物丰度的其他独立估计(例如叶绿素测量)并与建模研究(帮助我们估计大气化学和气候如何随时间变化)相结合，可以帮助我们了解海洋生产力在过去和现在是如何变化的。未来生产力可能会发生怎样的变化。”

其他合著者包括华盛顿大学的研究科学家Andrew Schauer、博士生Shuting Zhai以及前本科生Sara Salimi和Shana Edouard ;南达科他州立大学的 Jihong Cole-Dai 和 Carleigh Larrick;加州大学河滨分校的 William Porter 和 Linia Tashmim;和中国科学技术大学的耿雷。

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