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(2024-09-07 12:00:00)| 分类： 军事与科技 |
美媒：原核生物或成气候变化赢家
2024-08-27
据美国趣味科学网站8月15日报道，在动植物出现之前数十亿年就存在于地球的生物有可能成为危险气候变化的赢家。
全球海洋是人类肉眼不可见的微生物的家园。这些被称为“原核生物”的微小生物占全球海洋生物的30%。
这些生物在维持海洋平衡方面发挥着重要作用。但我和同事的最新研究结果表明，这种平衡正面临危险。
我们发现，原核生物对气候变化的适应力非常强——因此，它们可能会逐渐主宰海洋环境。
这可能会减少人类依赖的食物——鱼类的数量，并削弱海洋吸收碳排放的能力。
原核生物包括细菌和另一种单细胞生物“古生菌”。
这些生物被认为是地球上最古老的以细胞为基础的生命形式。它们在整个地球上茁壮成长——在陆地上和水中，从热带到两极。
原核生物用丰富的数量弥补它们在大小上的缺憾。在全球范围内，地球上每个人平均可以获得大约2吨的海洋原核生物。
它们在全球食物链中发挥着至关重要的作用，帮助满足人类捕捞和食用的鱼类的营养需求。
海洋原核生物生长极快——这一过程会排放大量碳。事实上，在海面往下200米深的海洋中，原核生物每年产生约200亿吨碳：是人类的两倍。
这一巨大的碳排放量被浮游植物平衡。浮游植物是另一种通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为能量的微生物。
人类每年排放到大气中的碳有多达三分之一被浮游植物和其他海洋过程吸收。这有助于限制全球变暖的速度。
原核生物对气候变暖的反应，既是理解在全球变暖中海洋的微妙平衡如何变化的关键，也是我们研究的重点。
我们想预测气候变化将如何影响海洋原核生物的“生物量”或全球总重量。我们还想研究气候变化将如何影响它们的碳排放。
为了做到这一点，我们建立了计算机模型，整合了数十年来对全球海洋进行的数十次科学调查的观测结果。
我们发现，相对于其他海洋生物，原核生物很可能是气候变化的赢家。
海洋每变暖1摄氏度，其中的生物量将减少约1.5%。这还不到我们所预测的大型浮游生物、鱼类和哺乳动物下降3%-5%的一半。
这意味着未来海洋生态系统的总生物量将降低，原核生物将日益占据主导地位。这可能会将更多的可用营养和能量从鱼类转移到原核生物，从而减少人类食用的鱼类供应。
我们还发现了另一个重要变化。我们预测，每变暖1摄氏度，全球海洋最上层200米的原核生物每年将额外产生8亿吨碳。这相当于目前整个欧盟的排放量(在把二氧化碳转化为碳之后)。
这一切意味着什么？由于人为造成的气候变化，除非人类改变做法，否则到本世纪末，地球海洋温度预计将升高1至3摄氏度。
如果原核生物产生的碳量确实如预测的那样增加，这可能会降低海洋吸收人类碳排放的潜力。这意味着实现全球净零排放将变得更加困难。
此外，目前对气候变化下全球鱼类种群减少的预测，通常没有考虑到气候变暖如何通过有利于原核生物来重组海洋食物网。这意味着预测的降幅很可能被低估。
鱼类数量的减少给全球食物供应带来了一个重大问题，因为海洋是大约30亿人蛋白质摄取的主要来源。
我们的分析是揭示海洋原核生物作用变化的重要一步，但仍存在重大的不确定性。
我们的分析以现有的观测结果为基础。气候变化已经在以我们的模型可能没有捕捉到的方式改变海洋生态系统的状况。
我们也不知道原核生物进化和适应新环境的速度有多快。但现有的研究结果显示，细菌在数周内就可以发展出新的、使它们更容易生存的特征。
显然，科学家必须继续提高对原核生物的了解，以及它们可能如何受到气候变化的影响。
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