沙漠中的灰尘如何助长海洋生物的繁衍

一项新的研究显示，陆地上的矿物尘埃在为海洋浮游植物施肥方面起着至关重要的作用，而浮游植物对地球的气候、碳循环和海洋食物网是至关重要的。在过去的几十年里，科学家们一直在观察自然的海洋肥沃事件--当火山灰、冰川粉、野火烟尘和沙漠尘埃的羽状物吹到海面上并刺激浮游植物的大量繁殖时的情景。

但是在这些极端事件之外，还有一种稳定的、长距离的尘埃粒子雨，几乎全年都在促进浮游植物的生长，而且几乎在每个流域都是如此。

在5月5日发表在《科学》杂志上的一项新研究中，来自俄勒冈州立大学、马里兰大学巴尔的摩郡分校和美国国家航空航天局的一个研究小组将卫星观测与一个先进的计算机模型相结合，以了解来自陆地的矿物尘埃如何为海洋中浮游植物的生长提供肥料。浮游植物是微小的、类似植物的生物体，构成了海洋食物网的中心。

浮游植物漂浮在海洋表面附近，主要依靠阳光和从深海中涌出的矿物营养物或通过沿海径流漂浮到海上。但是富含矿物质的沙漠尘埃由强风携带并沉积在海洋中，对浮游植物的健康和丰度也起着重要作用。

这张图片由美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）于2011年4月8日获取，显示了比斯开湾上空的撒哈拉尘埃。海湾里的浮游植物大量繁殖，使水呈现明亮的绿色和蓝色。沉积物可能促成了一些颜色，特别是在靠近海岸的地区。

根据这项新的研究，沉积到海洋上的灰尘支持了每年全球出口产量的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，在中纬度和高纬度的一些海洋区域，这一贡献接近20%至40%。

浮游植物在地球的气候和碳循环中发挥着巨大作用。像陆地植物一样，它们含有叶绿素，通过光合作用从阳光中获取能量。它们在这个过程中产生氧气并封存大量的二氧化碳，其规模可能与雨林相当。而且，它们处于海洋范围内食物排序的最底层，从微小的浮游生物到鱼到鲸鱼。

研究报告的共同作者、马里兰大学巴尔的摩县分校的研究教授洛林-雷默（Lorraine Remer）说，灰尘颗粒在落入海洋之前可以旅行数千英里，在那里它们滋养了距离灰尘来源很远的浮游植物。"她说："我们知道沙漠尘埃的大气运输是使海洋'点击'的部分原因，但我们不知道如何找到它。