沙漠中的灰塵如何助長海洋生物的繁衍

一項新的研究顯示，陸地上的礦物塵埃在為海洋浮游植物施肥方面起著至關重要的作用，而浮游植物對地球的氣候、碳循環和海洋食物網是至關重要的。在過去的幾十年里，科學家們一直在觀察自然的海洋肥沃事件--當火山灰、冰川粉、野火煙塵和沙漠塵埃的羽狀物吹到海面上并刺激浮游植物的大量繁殖時的情景。

但是在這些極端事件之外，還有一種穩定的、長距離的塵埃粒子雨，幾乎全年都在促進浮游植物的生長，而且幾乎在每個流域都是如此。

在5月5日發表在《科學》雜志上的一項新研究中，來自俄勒岡州立大學、馬里蘭大學巴爾的摩郡分校和美國國家航空航天局的一個研究小組將衛星觀測與一個先進的計算機模型相結合，以了解來自陸地的礦物塵埃如何為海洋中浮游植物的生長提供肥料。浮游植物是微小的、類似植物的生物體，構成了海洋食物網的中心。

浮游植物漂浮在海洋表面附近，主要依靠陽光和從深海中涌出的礦物營養物或通過沿海徑流漂浮到海上。但是富含礦物質的沙漠塵埃由強風攜帶并沉積在海洋中，對浮游植物的健康和豐度也起著重要作用。

這張圖片由美國宇航局Terra衛星上的中分辨率成像光譜儀（MODIS）于2011年4月8日獲取，顯示了比斯開灣上空的撒哈拉塵埃。海灣里的浮游植物大量繁殖，使水呈現明亮的綠色和藍色。沉積物可能促成了一些顏色，特別是在靠近海岸的地區。

根據這項新的研究，沉積到海洋上的灰塵支持了每年全球出口產量的4.5%--衡量浮游植物在光合作用中吸收的碳有多少沉入深海。然而，在中緯度和高緯度的一些海洋區域，這一貢獻接近20%至40%。

浮游植物在地球的氣候和碳循環中發揮著巨大作用。像陸地植物一樣，它們含有葉綠素，通過光合作用從陽光中獲取能量。它們在這個過程中產生氧氣并封存大量的二氧化碳，其規模可能與雨林相當。而且，它們處于海洋范圍內食物排序的最底層，從微小的浮游生物到魚到鯨魚。

研究報告的共同作者、馬里蘭大學巴爾的摩縣分校的研究教授洛林-雷默（Lorraine Remer）說，灰塵顆粒在落入海洋之前可以旅行數千英里，在那里它們滋養了距離灰塵來源很遠的浮游植物。"她說："我們知道沙漠塵埃的大氣運輸是使海洋'點擊'的部分原因，但我們不知道如何找到它。