海底地下含水层中的微生物通过可渗透岩石中的流体中的碳饱和。

地球上的所有生物 - 从蓝鲸到微生物 - 都以某种形式使用碳。在海洋中,一些含碳化合物,如糖类和蛋白质,很快被微生物吞噬,而另一些化合物 - 例如鱼鳞中发现的几丁质 - 则更难以消耗。

现在,一个研究小组由美国特拉华州和哈佛大学的彼得Girguis大学的生态学家苏尼塔·沙阿瓦尔特率领显示,近海底大西洋中脊的行为就像天然的生物反应器的地下蓄水层,拉冷,充氧的海水,并允许微生物来比科学家们认为的消耗更多,也许更难以耐受的碳。

来自海底的水“迁移”到地壳中并流过水平含水层。

“这有望重塑我们对深海碳循环的看法,”吉尔吉斯说。“我们知道碳是由光合藻类在地表生成的,我们知道鱼会吃掉其中的一部分,我们知道其中的一部分会下沉,我们可以解释这一点,但是我们的'碳预算'中有一些巨大的问题。 “

在深海中,山脊像对流池一样起作用 - 水渗入两侧的裂缝和裂缝中,并且随着接近中心而加热。随着加热的水升高,寒冷的含氧水被拉入岩石中,形成一个巨大的海底含水层。根据Girguis的说法,这个含水层是研究海洋自然状态的难得机会。

一个水密井允许访问大西洋中脊以下含水层的原始流体。

他说:“我们对碳在海洋中的位置的理解是非常简单的。“这项研究让我们有机会在A点进行测量,并在B点进行测量,并了解他们之间会发生什么。”

为了获得这些测量结果,Girguis和他的同事将大西洋中脊上的一个地点称为“北池”。来自哈佛大学,南加州大学,海洋生物实验室,加利福尼亚大学,圣克鲁斯和其他机构的研究小组钻研了一系列的水井并收集了水样,以确定哪些微生物称为含水层房屋,消耗碳的能力。

“我们想收集原始水和微生物样品,”吉尔吉斯说。“当你观察洋中脊并思考流经它的水时,看起来好像很多海洋正在这个寒冷的环境中移动,我们想知道微生物在发生什么,以及发生了什么与他们得到的碳。“

遥控车Jason从海底含水层获取了水样。

虽然Girguis及其同事能够证明含水层中的微生物可以吃碳,但目前尚不清楚微生物的活性。

他说:“我们已经能够证明水是以一定的氧浓度进入的,而当它下降时,碳直接按比例下降。” “这给了我们高度的信心,微生物正在吃它。”

事实上,吉尔吉斯说,微生物可能以惊人的速度吃碳。

“我们从这个网站计算的数字表明,有超过50%的碳被消耗,”他说。“我们最终可能会发现大部分碳在这些含水层中正在退化,特别是因为整个海洋每隔几万年就会流经它们,这在海洋时间尺度上是很快的。”

北池塘是海底中大西洋海脊西侧沉积物充满的洼地。

相关文章