作者stpiknow (H)
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标题[情报] 微小生物,巨大影响:浮游动物每年储存
时间Thu Jul 10 15:48:49 2025
标题:微小生物,巨大影响:浮游动物每年储存六千五百万吨碳的惊人发现
原文网址:
https://bit.ly/40Ltyqd
原文:
一项由国际研究团队主导,并发表於《Limnology and Oceanography》期刊,首次精确量
化了浮游动物(Zooplankton),包括桡脚类(Copepods)、磷虾(Krill)和樽海鞘(Salps),
透过其独特的季节性垂直迁移(Seasonal Vertical Migration),每年向深海储存高达
6500万吨碳的惊人能力,这项研究揭示了海洋生态系中这些微小生物,在应对全球气候变
迁中扮演的关键角色。
南极海是全球最重要的碳汇之一,吸收约40%的人为二氧化碳排放总量,然而,现行的地
球系统模型,却普遍忽略了浮游动物驱动的这一重要碳储存过程,随着全球暖化导致物种
分布变化,例如磷虾数量下降、桡脚类数量增加以及食物来源改变,深海碳储存的动态恐
将发生剧烈变化,因此,深入理解此机制至关重要。
这项研究强调「季节性迁移泵」(Seasonal Migrant Pump)的重要性,与仅透过有机物沉
降同时移除碳和铁等重要营养素不同,迁移性浮游动物能高效地将碳注入深海,同时在海
洋表层回收养分,由於浮游动物通常比浮游植物拥有更高的碳铁比,此机制能更有效地将
碳送达封存深度,同时相对减少限制性营养素的损失,长期以来,科学界普遍认为南极海
的碳储存主要依赖大型浮游动物(如磷虾)产生的有机物重力沉降,然而,「季节性迁移
泵」机制揭示了另一条重要的碳输送途径,浮游动物每年从海洋表层迁移至500公尺以下
的深海越冬,并在此过程中透过呼吸作用和死亡,将碳直接注入深海,研究团队为此建立
了一个庞大的资料库,涵盖了自1920年代至今,南极海数千次的网捕采样数据,系统性地
量化了浮游动物的年度深海迁移范围,以及牠们在深海中透过二氧化碳呼吸有效注入碳的
过程。
研究显示,季节性垂直迁移每年将约6500万吨碳输送到500公尺以下的深海,在这个碳封
存过程中,不同类型的浮游动物贡献程度差异显着,主要由中型浮游动物(主要是桡足类
小型甲壳动物),占总碳通量的80%,相当於每年约5200万吨碳,其中,约2650万吨碳来
自呼吸作用,2550万吨碳来自死亡率,磷虾贡献14%(约880万吨),而樽海鞘则贡献6%
(约390万吨),值得注意的是,研究发现呼吸作用和死亡率对季节性迁移泵的贡献大致
相当,这与过往模型研究中呼吸作用远高於死亡率的观点有所不同,研究揭露浮游动物是
碳封存的无名英雄,牠们的季节性迁移创造了一个巨大的、以往未被量化的碳通量,这是
模型现在必须纳入的因素,尽管季节性迁移泵具有巨大的碳输送能力,但目前尚未纳入地
球系统模型中,这对未来海洋碳储存的预测构成重大挑战,与颗粒有机碳通量相比,季节
性迁移泵显着增加了现有的碳封存估计值,在500公尺深处,它占模型估计颗粒有机碳通
量的38%、实测通量的56%;在1000公尺深处,更分别占103%和88%。
此国际合作研究,揭露一个世纪以来南极海浮游动物生物量、分布、呼吸和死亡率的丰富
数据,尽管研究存在某些不确定性,例如部分浮游动物可能在深处觅食或在表层被捕食,
以及迁移生物量估计的敏感性,但即使是最保守的敏感性分析也表明,季节性迁移泵的通
量至少是最佳估计值的38%,为我们理解海洋碳循环提供了全新视角,研究也强调了更新
气候模型以纳入浮游动物驱动碳通量的迫切需要,同时突显了管理和保护南极海生态系统
的必要性,工业捕捞和海洋暖化正威胁着磷虾族群——这个支持碳输出和南极独特生物多
样性的关键物种。
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