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浮游植物,海藻与大气
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由于气候变化和人类活动,海洋生态系统和相关的生物地球化学圈都受到了影响。海洋浮游植物会产生许多微量气体,而且有研究表明这些微量气体会影响大气中的化学成分。作为一种无机溴,由硅藻产生的溴碳被释放到大气中,并与臭氧和二甲基硫化物作用,从而影响云的形成。由气候变化引发的浮游植物成分的变化也会导致进入大气的微量气体有所不同。来自东安格利亚大学的克莱尔·休斯(Claire Hughes)及其同事,经过长时间的取样研究,得出了南极半岛西海岸海水和大气中的溴碳含量和生物参数。研究成果发表在最新一期《全球生物地球化学循环》上。研究样品中含硅藻水华的水中溴碳的含量要远高于不含硅藻水华的水,这说明不含硅藻水华的水域会降低大气中溴碳的含量,从而影响大气的成分和化学物质组成。

浮游植物是一个生态学概念,是指包括所有在水中营浮游生活方式的微小植物,大多数是单细胞藻类。通常浮游植物就是指浮游藻类,主要包括蓝藻门Cyanophyta、硅藻门Bacillariophyta、金藻门Chrysophyta、黄藻门Xanthophyta、甲藻门Pyrrophyta、隐藻,淡水浮游植物包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、裸藻、和绿藻八个种类。已知全世界藻类植物约有40000种,其中淡水藻类有25000种左右,而中国已发现的淡水藻类约9000种。

池塘中浮游植物的种类组成因池水有机质和营养盐类的含量及其他因素不同而有显着差别。浮游生物的大量繁殖是决定水色的主要原因之一。

非常多样化的类群;为结构简单的真核生物,它们具有带膜的细胞器,具有叶绿体,其颜色取决于色素及其浓度。其繁殖结构相对简单,不像陆地植物那样开花,非繁殖细胞不分化,没有真叶、根和茎。

浮游植物生长周期短,只有几个星期,是水生态系统中占优势的初级生产者,通过光合作用将无机物转换成为新的有机化合物,由此启动了水体食物链。

浮游植物在大小和体积上差别显着,一般根据粒径大小分为三种类型,即小型浮游植物、微型浮游植物和超微型浮游植物。

2010年8月3日根据一项新的研究结果,全世界海洋上层的浮游植物——一种极小的生物体,能够吞噬温室气体,并直接或间接地充当海洋中每一种动物的食物——的数量平均每年下降约1%。如果这种趋势继续下去,将对海洋食物链造成毁灭性影响,并加速全球变暖。

浮游植物的数量在过去30年里一直在减少。由人造卫星拍摄的图像显示叶绿素——帮助浮游植物进行光合作用的一种绿色色素——的浓度正在下降。然而由于人造卫星仅仅从上世纪70年代末期开始采集数据,因此科学家无法确定这种下降是一种长期趋势抑或仅仅是一个意外。

海洋上层浮游植物数量下降与全球变暖导致的海洋表层温度上升有关。在过去一个世纪里,大部分海洋的表层海水温度上升了0.5摄氏度到1摄氏度,导致海水分层现象更为明显,限制了下层海水中的营养成分进入上层海水,从而危及上层海水中的浮游植物生存。

此外,浮游植物的数量在那些温暖的海域可能下降得更为明显,这意味着气候变化对海洋浮游植物的减少负有责任。

浮游植物的丧失对于海洋食物链来说是一个巨大问题,这是因为海洋中的每一种生物要么以浮游植物为食,要么就以把浮游植物当食物的生物为食。一旦它们的数量开始下降,那么这些物种的种群数量也将开始下降。剩余的食物网基本上也在收缩。

澳大利亚昆士兰大学的海洋生物学家Anthony Richardson要算浮游植物减少对地球大气构成的潜在影响。海洋能够吸收40%的人类排放的二氧化碳气体。而浮游植物能够将这些温室气体转化为氧气,抑或在死后将它们埋葬于海底。Richardson指出,一旦浮游植物数量下降,“海洋作为一个碳接收器的能力也会削弱,而这意味着最终会有更多的二氧化碳滞留在大气中,而不是溶解在海洋中”。这将催生一个更加温暖的世界,反过来又将消灭更多的浮游植物。

由于浮游植物减少可能对海洋食物链和全球生态系统造成严重影响,这一令人担忧的下降趋势必须得到足够重视。

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