中新網(wǎng)北京9月11日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-微生物學(xué)》最新發(fā)表一篇生態(tài)學(xué)論文稱，一項建模研究顯示，在中等和高升溫情景下，地球上最小、最豐富的光合生物以及一種重要的產(chǎn)氧微生物——原綠球藻(Prochlorococcus)頗受威脅，其在熱帶海洋的種群規(guī)模到2100年最多或縮小51%。
這項基于穿過太平洋船舶采集的十年期數(shù)據(jù)研究結(jié)果提示，此類細(xì)菌微生物面對氣候變化時可能比之前認(rèn)為的更脆弱。
本項研究的研究船在西太平洋開展科學(xué)作業(yè)(圖片來自Kathy Newer)。施普林格·自然 供圖該論文介紹，原綠球藻是一種對海洋生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要的藍(lán)藻，不同的原綠球藻菌株棲息在75%的地球日照表層海洋中，它們的光合作用產(chǎn)生的氧氣約占全球總量的五分之一。
據(jù)預(yù)測，許多熱帶和亞熱帶海表溫度到2100年會經(jīng)常超過30°C，威脅著海洋生態(tài)系統(tǒng)。原綠球藻能生長在最熱的熱帶和亞熱帶海洋區(qū)域，人們曾認(rèn)為它們的分布范圍還會隨海洋持續(xù)升溫而進(jìn)一步擴(kuò)大。不過，這些估算結(jié)果此前僅基于實驗室數(shù)據(jù)。
本次研究的加州近海通過SeaFlow流式細(xì)胞儀測量的浮游植物生物量分布(圖片來自Francois)。施普林格·自然 供圖在本項研究中，為估算原綠球藻野生種群會如何應(yīng)對海洋升溫，論文第一作者和通訊作者、美國華盛頓大學(xué)Francois Ribalet與同事及合作者一起，分析了2010-2023年的十年期數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由穿過熱帶和亞熱帶太平洋的船載儀器連續(xù)收集。他們發(fā)現(xiàn)，原綠球藻分裂和生長速度與海洋溫度相關(guān)。不過，盡管此前預(yù)測它們在更高溫度下仍會繼續(xù)迅速生長，但研究發(fā)現(xiàn)，在海洋中其分裂速度在海表溫度超過28°C時會急劇下降。
進(jìn)一步模擬顯示，在相當(dāng)于代表性濃度路徑4.5和8.5(預(yù)測未來溫室氣體濃度的氣候變化情景)的未來中等和高升溫情景下，原綠球藻的生產(chǎn)力或較當(dāng)前下降17%-51%。
本次研究船搭載的SeaFlow流式細(xì)胞儀，其持續(xù)分析表層海水，實現(xiàn)跨洋盆實時追蹤浮游植物(圖片來自Francois Ribalet)。施普林格·自然 供圖論文作者總結(jié)指出，雖然他們的野外采樣可能遺漏罕見的耐熱原綠球藻菌株，并且這些基于船舶的數(shù)據(jù)可能無法對一些更熱的熱帶地區(qū)進(jìn)行采樣，但最新研究結(jié)果還是凸顯出關(guān)鍵海洋細(xì)菌在氣候變化下的潛在脆弱性。(完)