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野火灰燼沉積于大海,促進(jìn)多種真核浮游生物的生長(zhǎng)

中國(guó)綠發(fā)會(huì)
長(zhǎng)期致力生態(tài)文明建設(shè)、生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展
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在全球范圍內(nèi),由于氣候和人為因素,許多地區(qū)正在經(jīng)歷不斷變化的野火活動(dòng)。最近在世界許多地方發(fā)生的大型野火及其明顯增加的頻率表明,有必要更好地了解這些事件對(duì)當(dāng)?shù)睾腿蛏锏厍蚧瘜W(xué)過(guò)程的影響。特別是在加州,觀測(cè)和建模研究表明,隨著氣候變化和人類繼續(xù)居住在火災(zāi)易發(fā)生態(tài)系統(tǒng)附近并對(duì)其進(jìn)行侵占,火災(zāi)的頻率和嚴(yán)重程度將繼續(xù)增加。

圖源:Wikimedia Commons

加利福尼亞大學(xué)的海洋生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),大型野火,如加利福尼亞州的托馬斯山火,在海水中沉積了大量的灰燼,已致促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)。該研究發(fā)表于《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B-生物科學(xué)》(Proceedings Of The Royal Society B-biological Sciences),研究小組在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)試了一場(chǎng)大火產(chǎn)生的灰燼對(duì)海水樣本的影響。

此前的研究表明,大型森林火災(zāi)和野火會(huì)產(chǎn)生大量的灰燼,這些灰燼在下降之前會(huì)在空氣中停留一段時(shí)間。當(dāng)灰燼落到陸地上時(shí),結(jié)果通常是積極的,大火灰燼可以作為一種肥料。

不幸的是,河流和湖泊卻并非如此——突然注入大量有毒金屬會(huì)殺死魚(yú)類和其他水生生物,如軟體動(dòng)物。對(duì)于較大的水體,大火灰燼會(huì)導(dǎo)致藻類大量繁殖,從水中去除氧氣,從而形成死區(qū)。

在這項(xiàng)新研究中,研究小組追蹤了海洋上的野火羽流,收集了2017年托馬斯山火產(chǎn)生的灰燼樣本,并將它們帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。

研究小組將樣本與新鮮海水混合在一起。幾天后,他們發(fā)現(xiàn)灰燼水溶液中含有大量溶解的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括無(wú)機(jī)氮 (硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨)、硅酸,還發(fā)現(xiàn)它含有大量的金屬 (鐵、鎳、鈷和銅)、還發(fā)現(xiàn)有機(jī)氮和有機(jī)碳。

然后,研究人員在他們的灰燼水溶液中加入了更多的海水,其中也含有海洋原生微生物。他們發(fā)現(xiàn),幾天后,微生物的數(shù)量是對(duì)照海水樣本的兩倍。暴露于高濃度(0.25g ash l?1))和低濃度(0.08g ash l?1)的灰滲濾液4天后,天然微生物群落的顆粒有機(jī)碳濃度比未添加灰滲濾液的群落高59-154%。

研究人員還指出,他們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明火山灰燼對(duì)海洋微生物有毒性影響。研究表明,大型野火可能是沿海海洋生態(tài)系統(tǒng)氮和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要來(lái)源,通過(guò)浸出各種營(yíng)養(yǎng)物,火山灰燼對(duì)微生物群落具有整體施肥作用,可維持高度多樣化的原生動(dòng)物群落組合。在活躍燃燒區(qū)域附近,野火可能是沿海地區(qū)主要的大氣氮源,在某些條件下,它們可能對(duì)海洋氮輸入總量做出重大貢獻(xiàn),隨著氣候變化中火災(zāi)頻率和嚴(yán)重程度的增加,這一因素變得越來(lái)越重要。未來(lái)的研究應(yīng)集中于描述火災(zāi)條件、燃料來(lái)源和環(huán)境下的海水中野火灰燼浸出的特征。這將有助于在更廣泛的空間尺度上估計(jì)野火灰燼的營(yíng)養(yǎng)輸入,并對(duì)全球海洋生物地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生影響。

文:Sara 審:Daisy

參考資料:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2023.1817

https://www.cityofventura.ca.gov/2055/Thomas-Fire-Information

https://phys.org/news/2023-11-wildfire-plumes-deposit-ash-seawater.html

T. M. Ladd et al, Food for all? Wildfire ash fuels growth of diverse eukaryotic plankton, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.1817

評(píng)論
虛心學(xué)習(xí)的小學(xué)生
太傅級(jí)
一物有一物的作用。
2023-12-09
????
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2023-11-24