气候系统依赖于微观粒子

地球气候是一个极其复杂的系统，由许多不同过程的微妙平衡驱动——其中一个关键是 CO 2的海气交换。监测海洋对 CO 2的吸收是我们了解气候变化的关键，EPFL 和地中海海洋研究所(法国 MIO)的科学家最近发现了这一过程的一个新部分。他们确定了一种从大气中释放出的有机磷的新来源，它可能有助于浮游植物和微藻的生长，后者在使我们的星球宜居方面起着至关重要的作用。迄今为止，尚未对海洋环境中的有机磷沉积进行研究，但这项开创性的工作表明，它是重要营养素的重要来源，但完全被忽视了，对气候具有重要影响。科学家的发现最近发表在npj 气候与大气科学杂志上.

浮游植物生活在湖泊、海洋和海洋的表层，需要多种化学元素才能生长，主要是铁、氮和磷。丰富的这些营养物质使浮游植物开花并执行光合作用的关键功能，在此期间从空气中吸收大量 CO 2并转化为生物质，同时还释放氧气。这使得它们对生物体非常重要，并赋予它们在调节地球气候方面的关键作用。浮游植物也是维持海洋系统的水生食物链的基础。

磷的供应和生物利用度会影响浮游植物的生长速度，即它们光合作用的速度，从而影响它们吸收的 CO 2量。因此，确定海洋生态系统受精的所有方式很重要;这可以提供对气候系统以及人类活动如何影响它的关键见解。

全图

“科学家们已经知道，大量无机磷以磷酸盐矿物质和离子的形式被空气中的灰尘输送到海洋生态系统中。但这是一幅不完整的图景，”该研究的主要作者和实验室的科学家 Kalliopi Violaki 解释说。大气过程及其影响 (LAPI)，它是 EPFL 建筑、土木与环境工程学院 (ENAC) 的一部分。

Kalliopi Violaki 在 MIO 组织并开展了一项为期两年的研究项目。在那段时间里，她发现生物气溶胶——空气传播的生物颗粒，如病毒、细菌、真菌、植物纤维和花粉——含有大量的有机磷。虽然它的确切数量仍然不确定，但我们知道它很重要，因为它与灰尘气溶胶提供的无机磷的数量相当。此外，有机磷通常以磷脂的形式存在，磷脂是细胞膜的关键成分。

“意识到陆地生态系统可以通过生物气溶胶为海洋生态系统施肥，这为我们提供了一个全新的视角，”LAPI 负责人、该研究的合著者 Athanasios Nenes 说。“这些知识将帮助我们更好地了解影响碳循环和气候的过程。”

重大发现

有机磷尚未被纳入气候模型，但这样做可以证明是了解海洋生态系统如何应对持续气候危机的重大改进。海洋层在密度、温度、氧含量和盐度方面各不相同，气候变化正在引发进一步的变化。这使得层之间的混合更加困难并破坏了 CO 2吸收。随着海洋变得更加分层，深海中可用的营养物质也变得更难到达各个层。这可能会对海洋栖息地和许多海洋物种的食物供应产生不利影响，尤其是在磷供应有限的偏远地区。磷的新来源可能会完全改变地中海(和其他)海洋对气候变化的反应方式。

这项研究显示了大气粒子对环境的重要性。尽管尺寸很小，但它们的供应变化可能会导致整个气候系统发生重大变化。因此，科学家们将进行进一步的研究，以更好地了解这种有机磷的新来源以及它如何影响地球气候。

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