加州大學圣巴巴拉分校和伍茲霍爾海洋學研究所的一個研究小組調查了這一以前被忽視的海洋學領域,尋找被忽視的全球周期的跡象。他們還測試了它的存在如何影響海洋對石油泄漏的反應。
“我們證明了在海洋中有一個巨大而快速的碳氫化合物循環,它不同于海洋對石油輸入作出反應的能力,”加州大學商學院地球科學系諾里斯主席教授大衛·瓦倫?。ㄦ溄邮峭獠康模┱f。這項研究由他的研究生埃莉諾·阿林頓(link是外部的)和康納·洛夫(link是外部的)領導,發表在《自然微生物學》(Nature Microbiology)(link是外部的)上。
2015年,由劍橋大學科學家領導的一個國際團隊發表了一項研究,證明碳氫化合物十五烷是由實驗室培養的海洋藍藻產生的。研究人員推測這種化合物在海洋中可能很重要。瓦倫丁解釋說,這種分子似乎可以緩解彎曲膜的壓力,因此在葉綠體等物質中也有發現,在葉綠體中,緊密排列的膜需要極度彎曲。某些藍藻仍然合成這種化合物,而其他海洋微生物則很容易將其消耗為能量。
瓦倫丁和伍茲霍爾的克里斯·雷迪一起在報紙上寫了兩頁的評論,并決定與阿靈頓和愛進一步探討這個話題。他們在2015年訪問了墨西哥灣,然后在2017年訪問了西大西洋,采集樣本并進行實驗。
研究小組從大西洋營養貧乏的馬尾藻海(Sargasso Sea)采集了海水樣本,馬尾藻海是以從墨西哥灣卷進的漂浮馬尾藻海藻命名的。瓦倫丁說:“這是美麗、清澈、藍色的海水,中間有百慕大群島的味道?!?。
獲取樣本顯然是一項相當棘手的工作。由于十五烷是柴油中常見的碳氫化合物,研究小組不得不采取額外的預防措施,以避免船舶本身的污染。他們讓船長把船轉向風中,這樣廢氣就不會污染樣品,他們分析了柴油的化學特征,以確保它不是他們發現的任何十五烷的來源。
更重要的是,在研究人員收集海水時,沒有人可以在甲板上吸煙、做飯或畫畫?!薄澳鞘羌笫?,”瓦朗蒂娜說,“我不知道你是否在船上呆了很長一段時間,但你每天都在畫畫。就像金門大橋一樣:你從一端開始,到了另一端就要重新開始了?!?/span>
預防措施奏效了,研究小組恢復了原始的海水樣本?!薄?017年探險結束后,站在伍茲霍爾的氣相色譜儀前,很明顯樣品是干凈的,沒有柴油的跡象,”聯合首席作者洛夫說十五烷是無可辯駁的,甚至在(我們)運行的前兩個樣本中也已經顯示出清晰的海洋學模式?!?/span>
由于它們在世界海洋中的數量巨大,Love繼續說:“僅僅兩種海洋藍藻每年向海洋中添加的碳氫化合物就比向海洋輸入的所有其他類型石油的總和多500倍,包括天然石油滲漏、石油泄漏,這些微生物每年總共生產3-6億公噸十五烷,這個數量比其他來源排放的130萬公噸碳氫化合物要小得多。
雖然這些數量令人印象深刻,但有點誤導。作者指出,十五烷循環覆蓋了地球表面40%或更多的區域,超過一萬億個富含十五烷的藍藻細胞懸浮在世界海洋的陽光照射區。然而,這些細胞的生命周期通常不到兩天。因此,研究人員估計,海洋在任何時候都只含有大約200萬公噸的十五烷。