科学家发现支撑浮游植物光合作用和地球氧气的微小成分

星球上的氧气并不仅仅来自树木。很大一部分氧气来源于海洋得益于浮游植物,这些漂浮在表面附近的微小藻类,虽然微小,却发挥着重要作用:将阳光转化为能量,释放氧气,并为从磷虾到鲸鱼的生物提供食物。

然而,这一过程依赖于一种非常特定的成分:。虽然需求量很小,但它的存在对于光合作用的正常运作至关重要。铁主要通过沙漠的尘埃和冰川融水进入海洋。

科学发现

罗格斯大学的研究人员证明,当铁匮乏时,浮游植物开始浪费能量,光合作用失败,连锁反应影响整个食物链。

Heshani Pupulewatte领导的研究包括在2023年至2024年间在南大西洋和南极海洋进行的37天的实地工作。科学家们使用定制的荧光计测量了浮游植物在铁压力下发出的荧光,即光合作用不正常时浪费的能量。

结果显示,多达25%的光捕获蛋白质与将能量转化为有用化学能的系统脱钩。换句话说,它们捕获阳光但无法利用它,释放出更多的能量以荧光形式出现。

星球的氧气
星球的氧气由海洋浮游植物产生。

生态后果

铁是关键的微量营养素,海洋的广大区域自然地呈现出低水平。研究员Paul G. Falkowski表示,“铁是浮游植物在海洋广大区域生产氧气的限制因素。”

气候变化可能通过改变海洋环流来加剧问题,减少某些地区的铁供应。这并不意味着人类会立即缺氧,但确实意味着海洋生产力在悄然下降,影响依赖这一食物基础的物种。

浮游植物是磷虾的主要食物来源,而磷虾又支撑着南大洋的企鹅、海豹、海象和鲸鱼。铁减少意味着浮游植物减少,磷虾减少,进而这些壮丽生物也减少。

脆弱的引擎

研究强调,地球的氧气引擎依赖于一个微小但关键的成分。缺铁不会停止人类呼吸,但确实威胁到海洋食物链和海洋生物多样性。

研究表明,地球的平衡可能依赖于看不见的微量营养素,提醒我们海洋健康与全球健康密不可分

铁,虽然数量微小,却是维持浮游植物光合作用的齿轮,随着它,维持着星球的氧气引擎。它的匮乏揭示了自然系统的脆弱性,以及理解气候变化和海洋循环变化如何悄然影响地球生命的必要性。

Compartí esta nota

最新消息

Te pueden interesar
Te pueden interesar

UNLP和CONICET研究显示鲨鱼软骨和镁对犬关节炎的创新疗法有改善效果

在国家科学系统削减的背景下,拉普拉塔国立大学 (UNLP) 和 CONICET 的研究人员正在推进一项应用项目,旨在缓解数千只患有关节炎的狗的慢性疼痛。 该研究在兽医科学学院的 兽医物理治疗实验室 (LAFIVET) 进行,研究一种基于鲨鱼软骨与镁结合的口服治疗方法。 问题的严重性 阿根廷大约有 1000...

Kerno Geo创新工具利用地球物理技术在巴西绘制树根和树干图

在巴西,有效管理城市树木对于确保市民的安全和福祉以及保护城市财产至关重要。准确评估这些树木的健康和稳定状态是至关重要的,尽管用于此类诊断的工具有限。 得益于FAPESP的小企业创新研究计划(PIPE)的支持,Kerno Geo公司开发了Kerno ANDAS,这是一种创新的诊断工具,应用地球物理方法评估城市树木。该技术不仅生成树干的内部图像,还对根系进行三维映射,提供有关土壤特性及其与当地根系相互作用的信息。 城市树木映射的创新 根据项目的主要研究员Vinicius Neris dos Santos的说法,地球物理学的研究允许通过间接方法检查地球内部,现在这些方法被应用于城市绿化的分析。这种创新方法可以检测树干中的空洞或退化区域,并绘制根系系统的地图,从而全面评估树木倒塌的风险。 精确的映射有助于为适当管理树木做出明智的决策,减少与倒塌相关的社会和经济风险,并最大限度地降低未来因移除或更换树种而产生的成本。 以前,用于绘制根系的工具有限,尤其是在有不透水地面的区域。为了研究根系而打破路面会增加成本和时间。然而,当前的地球物理方法允许以高效和经济的方式进行这些研究。 2018年,Vinicius Neris dos Santos与地质学家Marcelo...

NASA评估在失控重返大气层的风险下对哈勃望远镜进行受控销毁

NASA 正在与时间赛跑,以决定标志性的哈勃太空望远镜的未来。这个太空探索的象征面临着关键挑战,因为地球大气层由于最近的太阳活动而扩展,产生了强大的阻力,导致其逐渐向我们的星球下降。工程师们正在权衡复杂的拯救行动或可控的销毁来解决这个问题。NASA 对 哈勃望远镜 的计划评估的最激进的解决方案之一是将哈勃的残骸安全地引导至海洋。由于缺乏自身推进器来调整其轨道,外部干预是必不可少的。如果不采取措施,望远镜可能会失控重返大气层,成为对人口稠密地区的潜在威胁。NASA 认为将其引导入海是避免灾难的最安全方法。然而,由于一项有前途的技术测试,仍然有希望。由 Katalyst Space Technologies...

细菌减少可可中的镉:哥伦比亚生产商应对世卫组织法规的创新解决方案

使用细菌有望成为一种创新的解决方案,以减少镉在可可植物中的含量。这种重金属虽然自然存在于土壤中,但如果被可可等植物吸收并进入消费者体内,可能对健康有害。细菌防止可可中的镉目前,农产品中的镉含量严格按照世界卫生组织的标准进行监管。最近的研究表明,某些细菌可能阻止这种金属进入植物。镉于1817年在德国被发现,通过植物的根部被吸收,进入可可的杏仁中,这可能增加人类患肺癌、肝癌或肾癌等疾病的风险。全球可可行业,尤其是在哥伦比亚的担忧日益增加。2021年,该国生产了69,000吨可可,但镉的存在是进入要求严格的国际市场(如欧洲)的障碍。研究员Feria在桑坦德的San Vicente de Chucurí开展了一项研究,该地区以其高产量的可可和火山土壤而闻名。他的目标是识别对镉表现出耐受性的本土细菌属。在八个农场进行了采样和分析,并根据pH值和镉浓度选择了四个农场。在每个农场中,评估了土壤的物理化学性质,并进行了微生物分析以分离和表征细菌。识别出12种细菌属对镉具有显著的耐受性,高达每百万20个单位,而桑坦德的土壤中含有1.2到1.6个单位。这些细菌通过三种主要方式与镉相互作用:生物吸附、生物积累和生物转化。特别是,Klebsiella sp.属在将镉转化为植物不可吸收的形式(如碳酸镉)方面显示出有效性。除了减少镉的吸收,使用细菌还可以补充可持续农业实践,改善土壤质量。这项研究与UNAL麦德林校区科学学院和国家巧克力公司的教授合作,强调了公私合作伙伴关系在实现更安全可可方面的重要性。