海洋中神秘的光芒原来是数十亿个微小的生物
自 2000 年代初首次在卫星图像中发现以来,南大洋蓝灰色海水中一片闪闪发光的绿松石色一直让科学家们感到困惑,但海洋学家可能终于破译了它。
绘制浮游植物和生物地球化学化合物的浓度图揭示了一种奇怪的微生物组合,这挑战了关于世界最南端海洋寒冷水域吸收碳的方式的假设。
绿松石色地块的北面流淌着一个反光的海水环,称为大方解石带.它也是在大约二十年前被发现的,后来被发现含有数十亿个外星人外观、吃阳光的“球石体”,因其被称为球石体的反射鳞片而得名。
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该带的球石团使用无机碳来制造方解石鳞片,在全球碳循环中发挥着至关重要的作用,估计每年集中 3000 万吨这种元素。
高浓度的球石会增加海洋反射率,卫星海洋学家通常用它来估计海洋方解石浓度。T大方解石环以南那片神秘的闪闪发光的蓝绿色斑块也可以用球石来解释,如果不是因为水应该太冷,微生物无法繁衍生息。
碧绿的潮汐通常被波涛汹涌的海面、厚重的云层和冰山所掩盖,迄今为止很难从太空中窥视。海洋学家巴尼·巴尔奇 (Barney Balch) 和他的同事决定,找出真正发生的事情的唯一方法就是冒险出海。正如他们在纸,“由于地处偏远,该地区很少进行海洋真相测量。
在科考船上罗杰·雷维尔,巴尔奇和他的团队旅行从夏威夷向南极,穿过巨大的方解石带,当时是南半球的夏天,那里盛开着。
“卫星只能看到海洋的顶部几米,但我们能够在多个深度进行多次测量,”巴尔奇解释.“没有什么比通过多种方式衡量事物更完整地讲述故事更好的了。”
这些测量包括海洋颜色、钙化速率、光合作用速率,最重要的是无机碳和二氧化硅浓度;代表球石体及其竞争对手的硅藻的矿物,硅藻用硅胶玻璃制造自己的微小外壳。
这两种浮游生物——硅藻和球石藻——填补了如此相似的生态位,以至于它们注定是竞争对手,在深海中封存有机碳并产生能量,为延伸到全球的庞大海洋食物链提供食物。
大方解石带一直被认为是球石头的领地;其极锋以南的任何地方都是硅藻的领域。
作者说:“人们经常观察到大方解石带以南的高反射率水域,但受到质疑,因为球石团通常不会在如此寒冷的水域中发现,”作者写.
“相反,有人认为反射率升高可能是由于其他高反射率材料造成的,例如松冰、冰川粉、嗜囊虫[藻类]大量繁殖、气泡发生率增加或其他悬浮颗粒物质,例如与硅藻相关的高浓度悬浮蛋白石。
水样不仅返回了这些南部水域发生钙化的第一个证据,而且还返回了球石藻生活在没有人预料到的地方的直接视觉证据。
作者说:“在大方解石带以南一直到 60°S 处观察到中等浓度的镀球石团和分离的球石体报告.
但一些杂散的球石无法反射足够的光来解释卫星图像中的亮度。
硅藻在这些水域中似乎非常致密,以至于它们的玻璃状反射结构能够产生与球石体。
"我们的结果表明,这些高反射的极地水域是由硅藻截头体而不是球石体散射产生的,并且在卫星测量中被误认为是颗粒无机碳,“他们写.
Balch 及其同事建议,必须根据所有这些来审查卫星估计颗粒有机碳的方式。
"我们正在扩大对球石藻生活地点的了解,并最终开始了解我们在卫星图像中看到的我们很少去的海洋这一部分的模式,“巴尔奇说.
这项研究发表在全球生物地球化学循环.