2019-08-01 19:11:01
研究游轮探讨了大西洋深海的碳循环

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马里兰大学环境科学研究中心主导的研究游轮于周一在百慕大东南50英里的大西洋深处航行,在171英尺长的R / V大西洋探索者号上进行为期一周的科学研究。科学家将对海洋深度进行采样,分析细菌多样性和功能,以更好地了解海洋中的海洋碳循环。

“为了充分了解碳循环,你必须了解海洋中发生的事情,”马里兰大学环境科学中心的首席科学家Michael Gonsior说。 “在海洋中溶解的有机物中有80%在结构层面上是未知的。”

科学家和研究生团队将从贫瘠的深蓝色水中采集不同深度的水样 - 每200米一直到近5000米 - 来自大西洋的一个固定点。增量抽样将提供多种海洋生物,因为社区将根据深度而变化。然后他们将使用新一代测序工具对细菌群落的基因组进行测序。他们的目标是:了解蓝藻如何促进海洋碳循环。

海洋在全球碳循环中发挥着重要作用。人类活动产生的近50%的二氧化碳,如化石燃料燃烧,被海洋吸收。碳每天进出海洋,但也存储了数千年。海洋被称为碳“汇”,因为它从大气中吸收的碳比它放弃的多。

“这项合作研究将有助于更好地了解微生物碳泵加工和将顽固DOM运输到深海中的作用,”Gonsior说。 “它有可能从根本上促进我们对可能重要的海洋CDOM来源的理解以及解决海洋碳循环的关键问题。我们正在寻找在结构层面描述开放海洋中第一个相当稳定的荧光有机化合物“。

科学家们将研究海洋中有机物质的一种特定成分,称为发色溶解有机物质,或CDOM,它储存一些海洋的碳,并在保护海底生物免受有害紫外线辐射方面发挥关键作用。事实上,即使水看起来晶莹剔透,黑暗的深海仍然拥有大量的这种有色物质。该CDOM的来源仍然很大程度上未知,该项目为将CDOM的化学性质与微生物结构和活性结合起来提供了一条新途径。

初步研究表明,它不是全部来自陆地来源或来自大气层,而是一种叫做微生物菌的微小细菌可能会因病毒相互作用而将CDOM释放到海洋中。一旦研究人员从巡航中返回,他们将研究这种有机物质在此过程中如何分解并影响微生物群落。海洋中的细菌群落正在发生变化,研究人员将研究不断变化的条件如何影响种群和退化速度。

“目标是试图了解细菌如何参与这种有机物的降解,”海洋与环境技术研究所的联合首席研究员冯晨表示,他将把细菌样本带回实验室并测序他们的基因组。

研究团队包括副教授Michael Gonsior,博士后研究Leanne Powers和研究生Madeleine Lahm;冯晨教授和研究生Daniel Fucich,Ana Sosa和Menqi Sun;以及助理教授Jacob Cram和研究助理Ashley Collins。

UMCES研究人员将与德国慕尼黑亥姆霍兹环境健康中心的Norbert Hertkorn教授和弗吉尼亚联邦大学副教授Shannon Leigh McCallister以及特拉华大学的研究人员一起参加。

这是国家科学基金会资助的研究项目的第一部分。明年,研究人员将探索太平洋的情况以及太平洋和大西洋之间的差异。

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