解析氣候變遷 研究:深海古菌可能是關鍵 | 環境資訊中心

解析氣候變遷 研究:深海古菌可能是關鍵

2016年05月13日
本報2016年5月13日綜合外電報導,姜唯編譯;蔡麗伶審校

提到氣候變遷,一般人多會聯想到北極熊。但科學家發現,事實上,深海微生物對地球碳循環的影響可能遠大於北極熊,對氣候的影響也遠超乎我們的想像。

海床。圖片來源:oldandsolo(CC BY 2.0)

海床上覆蓋的微生物,可能默默影響氣候的長期變化。圖片來源:oldandsolo(CC BY 2.0)

6日發表於《Science Advances》期刊的一篇研究發現,海床細菌和古菌(一種看起來很像細菌,但是基因與生化特性與細菌不同的微生物)對氣候非常敏感。他們的棲地覆蓋65%的地球表面,佔生物圈一大部分,對於調節深海中的碳相當重要,而深海中的碳影響著氣候的長期變化。

研究中的海床微生物堆積在深海海床表面15公分的範圍,這個範圍的微生物是深海海水和海床深層微生物的數百萬倍。這些海床微生物以生活在上層海水的生物排泄物和遺體為食。

研究人員在北大西洋和地中海多個地點,深度400公尺至5570公尺、不同溫度的海床,蒐集了228件的樣本。他們用兩種不同的DNA鑑定技術-酶聯熒光原位雜交(catalyzed reporter deposition fluorescence in situ hybridization,CARD-FISH)和定量聚合酶連鎖反應(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)測量微生物族群,發現微生物數量隨著深海水變暖而減少。

研究主要作者Antonio Dell' Anno說:「這和深海海水越溫暖,來自上層的有機碳越少有關。」此外,隨著微生物環境變暖,代謝率也變快,需要更多食物才能生存,因此食物來源減少,微生物就更少了。

研究也發現,海床生物中古菌的比例為11%至31%,遠多於過去所想的6%,而且大部分古菌屬於一種對溫度敏感的子群,叫做「海水子群古菌」。

幾年前,芝加哥大學學者阿徹(David Archer)提出見解認為,曾有對溫度敏感的不明二氧化碳回饋增強了冰河時期的冷暖週期。阿徹認為與海水有關,但至今仍不甚清楚。對此Dell’Anno表示,「我們還不清楚溫度變化如何影響食物鏈生物之間的互動,也還不能說原核生物是否會強化或削弱氣候變遷的強度,但很可能是影響海洋對氣候變遷回饋的關鍵。」

為了進一步找出答案,研究團隊現在計劃將研究結果整進新的氣候模型,但要完全瞭解微生物對全球氣候的影響,仍需要數年的時間。

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【參考資料】

※ 本文與 行政院農業委員會 林務局  合作刊登

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