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  • 铁是浮游植物生长的必需营养素,但是一项新的研究发现,人工抽水铁大量进入海洋不会撞了这种微生物的种群,或他们的能力来封存二氧化碳。

    铁是浮游植物生长的必需营养素,但是一项新的研究发现,人工抽水铁大量进入海洋不会撞了这种微生物的种群,或他们的能力来封存二氧化碳。

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播种海洋与铁可能不会影响气候变化

铁是浮游植物生长的必需营养素,但是一项新的研究发现,人工抽水铁大量进入海洋不会撞了这种微生物的种群,或他们的能力来封存二氧化碳。

研究发现地球上的海洋只包含铁适量;可能不会增加更多的提高其吸收二氧化碳的能力。


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在历史上,当它从大气中涉及到封存二氧化碳的海洋已经做了许多行星的繁重工作。统称为微小浮游植物的生物,它们长得整个阳光照射表面和海洋通过光合作用吸收二氧化碳,是一个关键的球员。

帮助阻止化石燃料,一些科学家播种用铁拟对海洋的燃烧产生的排放升级的二氧化碳 - 的基本成分,能刺激浮游植物的生长。这样的“铁施肥”就要培养浮游植物的大量新领域,特别是丧失了正常的海洋生物领域。

最新研究表明,铁MIT ferilization可能不会对至少在浮游植物生长显著的影响,在全球范围内。

研究人员研究了浮游植物,铁之间的相互作用,并在海洋中浮游植物等营养物质生长,帮助。建议在全球范围内也,海洋生物已经通过海洋化学调节这些相互作用他们的模拟,不断发展,以维护海洋铁架的水平,在世界不同地区的营养微妙的平衡。

“根据我们的框架,铁施肥不能在海洋碳量的显著整体效果因为那微生物需要铁的总量已经是恰到好处‘’说主要作者乔纳森·代尔堡,在bt365手机app系的科学家地球,大气与行星科学。 

该论文的合着者罗吉尔Braakman,盖尔忘记,斯蒂芬妮Dutkiewicz,和米克跟随在bt365手机app。

配汤

这铁浮游植物取决于增长来自于灰尘很大程度上是在大陆和海洋水域中扫过最终稳定。而铁的巨大量能以这种方式沉积,大部分铁ESTA迅速渗透,未使用的,到海底。

“最根本的问题是,海洋微生物需要铁来成长,而是围绕铁不挂。其在海洋中的浓度是非常微小,这是一个宝贵的资源,说:“代尔堡。

因此,科学家们提出了铁施肥的方式来推出更多的铁进入系统。但如果是约束与在表面铁保持海洋的某些有机化合物和由浮游植物本身产生铁可用性浮游植物是高得多。这些化合物中,被称为配体,构成了描述劳德代尔为“成分的汤”吃掉通常从有机废物,死细胞,铁载体或 - 所述分子结合微生物有与铁具体演进。

没有多少人知道在生态系统规模的这些铁捕获配体,并想知道球队有什么作用的分子调节海洋的能力,促进浮游植物的生长起到从吸收二氧化碳,并最终。

“人们已经明白如何配体结合铁,但是不知道是在这样一个全球范围内的系统的紧急性,以及这意味着什么生物圈作为一个整体,” Braakman说。 “这就是我们试图在这里模式”。

甜蜜点铁

研究人员着手表征相互作用铁,配体和宏量营养素之间:如氮和磷酸盐,以及它们如何影响浮游植物总人口的相互作用和,同时,海洋的容量来存储二氧化碳。

该团队开发了简单的三盒模型,每个盒子代表一般海洋环境特别是铁与大量营养素的平衡。代表第一箱远程水域:如南大洋,通常具有从深海涌营养素体面的浓度。它们还具有低铁含量从他们给定任何大陆尘源很远的距离。

第二个框代表北大西洋等海域有相对的平衡:在高铁由于靠近大陆的尘土飞扬的,和低营养素。第三盒是一个独立的在大洋深处,是一个丰富的来源,大量营养素的,如磷酸盐和硝酸盐这样的。

研究人员模拟大气环流模式的三个箱子之间占全球潮流连接世界上所有的海洋:在北大西洋的循环开始和潜水下到深海,那么上涌到南大洋,并返回到北大西洋。

球队在铁和大量营养素相对每盒九月浓度,然后跑了模型看到每盒浮游植物的生长是如何演变超过10000年。他们跑万个模拟,各有不同的配体的性质。

他们的模拟,关键研究人员确定配体和铁之间的正反馈循环。与配体的海洋有较高也可用于铁浮游植物生长的较高浓度的浓度并产生更多的配体。当微生物有足够多的铁饱餐一顿,他们消耗尽可能多的其他营养素他们需要的,如氮,磷酸盐这样的,直到这些营养素都遭到完全耗尽。  

相反的是低配的海洋,浓度如此:这些都少的铁可用于浮游植物生长,所以具有一般导致大量营养素少消耗很少的生物学活性。

研究人员在他们的模拟也观察到缩小的配体浓度的范围,导致一个甜蜜点,那里有只配适量,使供浮游植物生长刚好足够的铁,同时,也只留下大量营养素适量遗留持续增长的一个全新的周期在所有三个海洋盒。

当他们在模拟相比营养素,铁的测量,并且配体在现实世界的浓度拍摄,他们发现他们的模拟甜蜜点范围竟然是最接近的匹配。也就是说,世界上的海洋似乎已经只是配适量,因此,铁,可最大限度地提高浮游植物的生长和最佳消耗大量营养素,在资源的自我强化和自我可持续的平衡。

如果被科学家广泛施肥南大洋或与铁其他任何贫铁的水域,努力将暂时增长,刺激浮游植物占该地区所有可用的宏量营养素。最终会有,但没有留下大量营养素循环像北大西洋,它依赖于这些宏量营养素,与灰尘沉积铁一起,浮游植物生长等地区。最终的结果将是北大西洋中的浮游植物最终下降和二氧化碳没有显著增加牵伸全球。

此外代尔指出,可能有其他意想不到的效果与铁施肥南大洋。

“我们必须考虑到整个海洋的ESTA的互联系统,”代尔说,他补充说,如果浮游植物在北大西洋进行了大幅下跌,所以也都会在食物链中的海洋生物这取决于微观生物。

“喜欢的东西的南大洋北生产75%是由从南大洋的营养物质燃料,以及北部海洋最所在的位置以及渔业是许多生态系统福利好发的人,说:”代尔堡。 “以前我们甩铁的负荷,并在南大洋画下来的营养素,我们应该考虑潜在的意想不到的后果,使下游环境状况差了很多。”

ESTA研究是支持的,部分由美国国家科学基金会,戈登和贝蒂摩尔基金会和西蒙斯基金会。


主题: 土木与环境工程, 气候, 气候变化, EAPS, 地球和大气科学, 环境, 微生物, 海洋学与海洋工程, 研究, 科学学院, 美国国家科学基金会(NSF)

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