海洋深处，也会下雪

海洋每年吸收数十亿吨碳，这一过程在气候模型中至关重要。但究竟有多少碳真正抵达了海底并停留在那里，这个问题一直令研究人员困惑不已。科学家把“海洋雪”途经之处视为海洋的“消化系统”，而为了找出问题的答案，海洋学家正在研究，在“海洋雪”飘落过程中，碳是如何被该“消化系统”吃掉和排出的，以及会受到哪些影响。

要测量储碳速度，意味着科学家需要仔细分析下沉物的组成，研究颗粒如何粘在一起并因此加速或减速下落，以及探究产生黏液的浮游植物的减速效应。而在一项发表于《科学》（Science）的新研究中，研究人员甚至还分析了特定微生物的饮食偏好。

美国蒙特雷湾水族馆研究所的海洋学家科琳·杜尔金（Colleen Durkin）说：“要将海面的过程与到达海底的物质联系起来，我们目前还没有很好的方法。我们只知道二者相互关联，但观察驱动这种联系的机制一直非常困难。”

现在，传感器开发、成像技术和DNA测序技术方面的最新进展，让研究人员可以更深入地观察特定的生物体及过程。通过分离和测试“海洋雪”中的细菌种群，该研究的合著者、美国伍兹霍尔海洋学研究所的研究员本杰明·范穆伊（Benjamin Van Mooy）和同事发现，某些微生物种群更爱吃含特定脂类分子（脂肪酸）的浮游植物。

脂类在海洋表面颗粒有机物中的占比可达30%，因此特定区域的细菌饮食偏好，可能会显著改变到达海底的含碳生物质的总量。曾因其研究获得了2024年麦克阿瑟奖学金的范穆伊表示：“如果我们能开始了解这些微生物的作用，那么可以想见，未来我们将有可能根据生物体的种类预测碳的去向。”

科学家正在做的另一件事是：在特定位置的不同时间段，记录下飘落物质的情况。沉积物捕获器抓拍到了特定区域的“海洋雪”快照，而杜尔金等人正在部署有自主摄像头的传感器，用来在更长周期内观察下沉颗粒。美国罗格斯大学（Rutgers University）的微生物海洋学家凯·比德莱（Kay Bidle）说，认识到“海洋雪”分布的复杂性，表明“我们不能仅凭以前那些简单的结构、方程和定律来建模和理解碳通量”。

本文选自《环球科学》2025年01月刊“前沿”栏目。

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