新的研究發現，自工業時代以來，北大西洋浮游植物數量一直保持穩定，這與先前關於數量下降的研究相矛盾，關於北大西洋浮游植物減少的報導可能被大大誇大了。2019 年的一項著名研究利用南極洲的冰芯表明，在工業化時代，北大西洋的海洋生產力下降了10%，這種趨勢可能會持續下去，令人擔憂。

華盛頓大學的一項研究透過分析800 年前的冰芯表明，自工業時代以來，北大西洋的浮游植物數量一直保持穩定。這項發現挑戰了先前關於浮游植物數量大幅下降的假設，並凸顯了工業污染物對大氣化學的影響。

但華盛頓大學領導的新研究表明，北大西洋的海洋浮游植物–整個海洋生態系統中的大型生物都依賴浮游植物–可能比人們認為的更穩定。研究小組對一個可追溯到800 年前的冰芯進行的分析表明，一個更為複雜的大氣過程可能可以解釋最近的趨勢。

這項研究最近發表在《美國國家科學院院刊》。

衛星可以偵測利用葉綠素進行光合作用的生物體內葉綠素的反射。這張圖顯示的是北大西洋浮游植物隨洋流旋轉所產生的反射。先前的一項冰芯研究認為，自19世紀中期以來，北大西洋的浮游植物減少了10%，而新的研究發現，這些浮游植物的數量可能保持穩定。資料來源：美國國家航空暨太空總署

被稱為浮游植物的微小漂浮光合生物構成了海洋生態系統的基礎。這些微小的生物對整個地球也很重要，它們製造了地球大氣中大約一半的氧氣。

由於浮游植物難以計數，科學家嘗試用其他方法來測量它們的數量。浮游植物會釋放二甲基硫醚，這是一種有氣味的氣體，使海灘散發出獨特的氣味。一旦進入空氣，二甲基硫醚就會轉化為甲磺酸（或MSA）和硫酸鹽。這些物質最終會落到陸地或雪地上，使冰芯成為測量過去族群數量的方法。

貝基-亞歷山大（Becky Alexander）在華盛頓大學等離子實驗室的冷藏室裡，拿著從冰原上鑽出的冰，冰原上保存著前幾個世紀的大氣狀況。她的團隊對格陵蘭島中部的冰芯進行了分析，結果顯示光合海洋生物的排放量自1800 年代中期以來一直保持穩定。資料來源：馬克-斯通/華盛頓大學

“格陵蘭冰芯顯示，在工業時代，MSA 的濃度有所下降，這被認為是北大西洋初級生產力下降的跡象，”第一作者、華盛頓大學大氣科學博士生Ursula Jongebloed 說。”但我們對格陵蘭冰芯中硫酸鹽的研究表明，在涉及初級生產力時，僅靠MSA 並不能說明一切。”

自1800 年代中期以來，工廠和廢氣管道也一直在向空氣中噴射含硫氣體。這些氣體的硫原子形態略有不同，因此在冰芯中可以區分海洋和陸地來源。

與先前的研究相比，新研究更進一步，測量了格陵蘭島中部冰芯中的幾種含硫分子，冰芯層的時間跨度為1200 年至2006 年。作者的研究表明，人類產生的污染物改變了大氣的化學成分。這反過來又改變了浮游植物排放的氣體的命運。

“在研究冰芯時，我們發現浮游植物產生的硫酸鹽在工業時代有所增加，」Jongebloed 說。”換句話說，浮游植物衍生的硫酸鹽同時增加，’抵消’了MSA 的下降，這表明浮游植物衍生的硫排放量總體保持穩定”。

華盛頓大學等離子實驗室的Ursula Jongebloed 使用一台名為穩定同位素質譜儀的機器測量格陵蘭冰芯中的硫同位素。冰芯中的硫同位素揭示了硫酸鹽來源–包括海洋浮游植物、化石燃料燃燒和火山排放–在過去幾個世紀中的變化。資料來源：Mark Stone/華盛頓大學

如果將這種平衡納入計算，浮游植物的數量自1800 年代中期以來似乎相當穩定。不過，研究人員提醒說，海洋生態系統仍受到來自多方面的威脅。

資深作者、華盛頓大學大氣科學教授貝基-亞歷山大（Becky Alexander）說：「同時測量MSA和浮游植物產生的硫酸鹽，可以讓我們更全面地了解海洋初級生產者的排放量隨著時間的推移發生了哪些變化–或沒有變化。”

“冰芯測量與其他浮游植物豐度的獨立估算（如葉綠素測量）以及建模研究（幫助我們估算大氣化學和氣候如何隨時間變化）相配合，可以幫助我們了解海洋生產力在過去是如何變化的，以及生產力在未來可能會如何變化。”

編譯來源：ScitechDaily