Stanford University
Hydrothermal

深海喷口如何大规模燃料浮游植物水华

一项新的研究表明,在海底喷口可能影响海洋表面附近的生命和全球碳循环更比以前认为的。这是第一次表明铁从地壳之下上涨如何刺激大量浮游植物大量繁殖。

通过乔西garthwaite
时钟2019年6月5日

足球外围官网研究人员说,他们已经发现了一种水生的高速公路,从地球的腹部扫到表面南极洲海岸附近的水域,刺激微观海洋藻类的爆发式增长让营养物质。

他们的研究, 发表 6月5日在该杂志 自然通讯,表明热液喷口 - 开口海底涌出的那富含矿物质的液体的灼热流 - 可能会影响海洋表面附近的生命和全球碳循环更比以前认为的。

马修ardyna,博士后学者和研究报告的主要作者,他表示该研究首次提供观测到的铁从南大洋的深处转向正常贫血地表水为热区浮游植物的证据 - 微小的藻类,维持海洋食物网,拉热捕集二氧化碳的空气,并产生一个 巨额 氧气我们呼吸。 “我们的研究表明,从热液喷口铁能够很好了,在数百公海英里的旅行,并允许浮游植物在一些非常意想不到的地方茁壮成长,”他说。

凯文ARRIGO,地球系统科学和纸张的资深作者教授称发现“的重要展示了如何密切,因为他们链接的深海和海洋表面就可以了。”

神秘的花朵

浮游植物需要铁蓬勃发展,而限制了其丰富的营养浓度的海洋广阔大片哪里都低。如果条件合适,但是,浮游植物也增长 爆炸在短短几天内跨越数千平方英里开花。

这就是最近有什么ardyna注意到,他看着浮在南大洋的光学传感器装备机器人的舰队记录在2014年和2015年的数据。 1300多英里外南极洲沿岸,距离非洲大陆1400英里两个出人意料的大华在严重的铁缺乏和低闻名的地区,出现了 叶绿素的浓度,浮游植物种群的一个指标。

在这一地区大规模开花只能有可能与铁的涌入。 ardyna和ARRIGO迅速排除了海洋的最常见的来源,包括大陆架,海冰融化和大气尘埃,这是简单的太远了,有多大的影响力。

这导致他们怀疑那一定是营养从下面涌了上来,可能是从热液喷口的网点的字符串 洋中脊 从那里大量的花朵已经莫名其妙地出现750英里。帮助检验他们的假设,他们招募专业从事海洋学和建模的各个方面的合作者组成的国际团队。

“人们早就知道,热液喷口生活创造独特而深刻的绿洲,” ardyna说。直到最近,科学足球外围网们普遍认为那些滋补效果依然相当地方。但是从海洋动力学的计算机模拟的证据日益量已经暗示,铁等维持生命的元素从热液喷口可能实际上燃料浮游开花过宽得多的区域喷出。

然而,一直缺乏直接测量。

在南大洋,这部分是由于位置偏远,极端寒冷和波涛汹涌的大海,这使得它很难研究近距离或收集准确的数据。 “您的传感器必须在正确的时间出现在正确的地方,看到这些花,” ardyna说。 “卫星可低估强度或完全想念他们,因为糟糕的覆盖范围或水柱,其中浮游植物推下来太深卫星看到的强混合的。”

大行情标点符号图标

我们的研究表明,从热液喷口铁能够很好了,旅游在数百公海十万,并允许浮游植物在一些非常意想不到的地方茁壮成长。

从空间线索,漂浮机器人

Argo float
随着配备为一体的部件的机器人浮标传感器 生物地球化学-ARGO网络 漂浮在极地水域,进行测量帮助科学足球外围网回答有关浮游植物群落的组成和二氧化碳被海洋吸收的疑问。 (信息来源:P布尔甘)。

跟踪粒子从对洋中脊的通风口的流动,科学足球外围网们分析了来自数据 卫星测量叶绿素 和从被称为Argo浮筒自主的,传感器载货浮标。因为它们下潜和沿洋流漂移,一些这些浮标检测叶绿素和其他代理对浮游植物生物质。 “花车给我们珍贵和独一无二的数据,整个年度周期中覆盖水柱的一大段向下至1000米深处,” ardyna说。

科学足球外围网无法直接测量铁在水中,而是分析了20世纪90年代的科学游轮收集氦的测量。氦信号的存在水域热液喷口,其漏斗大量原始氦从地壳下方的影响。

叶绿素,浮游植物和氦数据表明,强大的电流盘旋南极争夺养分通风口上升。那么双动荡,目前的快速移动的分支机构服务他们喜欢宴会,营养不良浮游植物前穿梭营养向东为一两个月。与春天的阳光的到来浮游植物需要光合作用,交货触发可能可以吸收和储存大量显著从大气中碳的大规模绽放在一起,说ARRIGO,谁也唐纳德和唐纳德·M。钢教授在地球科学。

随着时间的推移,花朵漂移向东走向南极洲周围和褪色当前赛车的海洋生物吞食它们。 “我们怀疑这些热点消费或出口到无论是深水,” ardyna说。

每个花很少持续超过一个月,但机制触发他们很可能会比整个海洋科学足球外围网先前怀疑更常见。

“热液喷口都散落在海底,” ardyna说。了解有关使他们的营养物质达到地表水的途径将有助于研究人员做出的碳在世界海洋的流动更精确的计算。 “还有许多工作要做,以揭示其他潜在的热点和量化这种机制是如何改变了碳循环。”

也阿里戈是其成员 足球外围官网生物-X 和的一个分支机构 足球外围官网伍兹环境研究所。此外ardyna隶属于索邦大学,成都大学学报在法国和法国国足球外围网科学研究中心(CNRS)。合着者结盟的索邦大学,成都大学学报é,法国国足球外围网科学研究中心,在加拿大拉瓦尔大学,利物浦大学在英国,阿尔弗雷德·魏格纳研究所在德国和成都大学学报é日在法国图卢兹。

这项研究是由该中心法国国足球外围网空间研究,欧盟的展望2020计划,欧洲研究理事会,法国巴黎银行,法国极地研究所(ENPI),索邦大学,成都大学学报支持E和美国国足球外围网科学基金会。

媒体联系人

乔西garthwaite

School of Earth, Energy & Environmental Sciences

(650)497-0947,josieg@stanford.edu 

马修ardyna

School of Earth, Energy & Environmental Sciences

ardyna@stanford.edu

凯文ARRIGO

School of Earth, Energy & Environmental Sciences

(650)723-3599,arrigo@stanford.edu

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