Nature | 海洋酸化增加了导致硅沉降？

主要观点总结

本文研究了海洋酸化对硅藻的影响。通过基尔离岸海洋模拟中观实验和地球系统模型模拟，发现海洋酸化导致沉积物中硅氮比（Si:N）上升，预计到2100年该比例将攀升17±6%。随着硅质物质在沉积物中的累积，表层海水中的可利用硅资源将枯竭，这对硅藻的生存和繁衍构成挑战。研究预测到2200年，硅藻数量将比现在减少13%至26%。文章还讨论了海水酸化影响硅藻的多种可能解释，并指出需重视初级生产者组成变化对整个海洋生物面貌的影响。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

海洋正逐渐趋向酸化，对生态系统产生影响。硅藻作为海洋生产力大军中的佼佼者，其受到的影响备受关注。

关键观点2: 研究方法

1. 基尔离岸海洋模拟中观实验：选取五个海洋点位进行研究，覆盖较大的纬度梯度和多样化的海洋生态系统环境。2. 荟萃分析：通过量化效应大小来直观表示海洋酸化对硅藻的影响程度。3. 地球系统模型模拟的全球影响评估：应用维多利亚大学地球系统和气候模型来评估未来几个世纪全球尺度下海洋酸化的影响。

关键观点3: 研究结果

海洋酸化导致沉积物中硅氮比上升，除芬兰地区外，其他四个点位的沉积物样品均显示Si:N升高与实验注入海水的CO2浓度正相关。此外，还提供了多种解释来解释这一现象的潜在原因。

关键观点4: 总结

文章指出短时间、区域性的研究可能无法察觉海洋酸化的影响，在更广的时空范围上，海洋酸化可能导致硅藻的大量减少。同时强调要重视初级生产者的组成变化对整个海洋生物面貌的影响。

文章预览

01/ 研究背景 图1 硅藻 硅藻是现代海洋生态系统中不可或缺的硅质生物，更是生产力大军中的佼佼者，为海洋贡献了高达40%的初级生产量。近年来，众多科学研究揭示出海洋正逐渐趋向酸化（即OA现象）。过往从生理学及生态学角度开展的探索工作，倾向于认为这种酸化环境对硅藻的繁衍生息是有益的。然而，这些研究大多局限于简单的区域性野外观察或室内模拟测试，对于自然环境条件下，海洋酸化对硅藻产量在广阔区域及长期时间范围内的具体影响，尚缺乏深入的研究探讨。 近期，德国GEOMAR海洋研究中心的Jan Taucher携手其研究伙伴，通过融合野外实地观测数据、精密的数据统计分析以及地球系统模型的深入模拟，揭示了海洋酸化对生物硅溶解速率的影响机制。他们的研究发现，这一过程会促使沉积物中的硅氮比（Si:N）显著上升，预计到2100年， ………………………………