气候模型需纳入钙化浮游生物以准确预测海洋碳循环
2026-02-09 09:10
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一项发表于《科学》期刊的综述研究指出,当前用于预测未来气候的地球系统模型普遍忽视了一类关键的海洋生物——钙化浮游生物。这些微生物通过形成碳酸钙外壳,在全球碳循环与气候调节中扮演重要角色。该研究由巴塞罗那自治大学环境科学与技术研究所(ICTA-UAB)的国际团队主导,强调模型若持续忽略这些生物,可能影响对海洋响应气候变化机制的完整理解。

研究聚焦三类主要钙化浮游生物:颗石藻、有孔虫和翼足类动物。它们通过构建碳酸钙(CaCO₃)外壳,参与将碳从大气转移至深海的过程,即“海洋碳泵”。这一机制长期稳定地球气候,并影响海水化学性质及沉积物形成。

“浮游生物的外壳虽小,但它们共同塑造了我们海洋的化学和地球的气候,”ICTA-UAB的ICREA研究教授、该研究首席作者Patrizia Ziveri表示,“在气候模型中忽略它们,可能导致我们遗漏地球系统响应气候变化的基本过程。”

研究还揭示,浮游生物产生的碳酸钙并非全部沉入海底,相当部分在海洋上层发生“浅层溶解”。该过程由生物活动驱动,能显著改变海洋化学环境,但在CMIP6等主流地球系统模型中尚未充分体现。忽略这一机制可能误导对碳迁移及系统环境响应能力的评估。

不同钙化浮游生物对气候变化的脆弱性存在差异。颗石藻作为主要碳酸钙生产者,易受海洋酸化影响;有孔虫和翼足类虽具备酸碱调节机制,却面临海水升温与溶氧下降等威胁。将这些生物视为单一群体可能过度简化海洋对气候压力的响应。

作者呼吁加强对各浮游生物群体碳酸钙产岀、溶解及输出通量的观测,并将相关数据整合至气候模型中,以提升对海气相互作用、碳长期封存及古气候沉积记录解读的预测精度。“忽略海洋中这些微小生物,可能使我们错过关键气候动态,”Ziveri补充道,“将钙化浮游生物纳入模型,有助于更清晰预测生态系统与社会可能受到的影响。”

研究总结,填补当前知识缺口对构建能更准确反映海洋生物复杂性的新一代气候模型至关重要。

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