沙漠尘埃如何为海洋生物提供燃料

研究人员发现，即使是少量的沙漠尘埃也能改善海洋微观植物类生物的健康状况。

一项新研究表明，陆基矿物尘埃在为海洋浮游植物施肥方面起着至关重要的作用，而海洋浮游植物对地球气候、碳循环和海洋食物网至关重要。

在过去的几十年里，科学家们一直在观察自然的海洋肥化事件——火山灰、冰川粉、野火烟灰和沙漠尘埃喷出到海面上并刺激浮游植物大量繁殖的事件。但除了这些极端事件之外，还有稳定的、长距离的尘埃颗粒雨落到海洋上，几乎全年和几乎每个盆地都促进了浮游植物的生长。

在 5 月 5 日发表在《科学》杂志上的一项新研究中，来自俄勒冈州立大学、马里兰巴尔的摩县大学和美国宇航局的一组研究人员将卫星观测与先进的计算机模型结合起来，研究土地上的矿尘如何为植物的生长提供肥料海洋中的浮游植物。浮游植物是微观的、类似植物的生物，构成了海洋食物网的中心。

浮游植物漂浮在海洋表面附近，主要依靠阳光和从深处涌出或在沿海径流中漂浮到海中的矿物质养分为生。但是富含矿物质的沙漠尘埃——被强风吹走并沉积在海洋中——对浮游植物的健康和丰富也起着重要作用。

这张由美国宇航局 Terra 卫星上的中分辨率成像光谱仪 (MODIS) 于 2011 年 4 月 8 日拍摄的图像显示了比斯开湾上空的撒哈拉沙尘。海湾中的浮游植物大量繁殖，使水呈现出明亮的绿色和蓝色。沉积物可能会造成部分颜色，尤其是在靠近海岸的区域。

根据这项新研究，沉积在海洋上的灰尘支持了全球每年约 4.5% 的出口产量——这是衡量浮游植物在光合作用过程中吸收的碳沉入深海的量度。然而，在中高纬度的一些海域，这一贡献接近20%至40%。

浮游植物在地球气候和碳循环中发挥着重要作用。与陆地植物一样，它们含有叶绿素，并通过光合作用从阳光中获取能量。它们在这个过程中产生氧气并吸收大量的二氧化碳，其规模可能与雨林相当。它们在整个海洋范围内的食物啄食顺序中处于底部，范围从微小的浮游动物到鱼类再到鲸鱼。

研究合著者、马里兰大学巴尔的摩分校研究教授 Lorraine Remer 说，尘埃颗粒在落入海洋之前可以传播数千英里，在那里它们滋养远离尘埃源的浮游植物。“我们知道沙漠尘埃在大气中的输送是造成海洋‘咔嗒’的部分原因，但我们不知道如何找到它，”她说。

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