由杜克大学领导的一项国际科学家小组的新研究发现,2019 年和 2020 年肆虐澳大利亚的野火产生的烟雾和灰烬在南大洋向东数千英里的下风处引发了广泛的藻类大量繁殖。
这项发表在《自然》杂志上的同行评审研究首次将海洋生物的大规模反应与野火产生的热解或火制铁气溶胶的受精联系起来。
它表明,风中的烟雾和灰烬中的微小铁气溶胶颗粒在落入水中时使水肥沃,为该地区前所未有的大规模水华提供养分。
这一发现提出了一些有趣的新问题,即野火在刺激称为浮游植物的微小海藻生长方面可能发挥的作用,浮游植物通过光合作用从地球大气中吸收大量气候变暖的二氧化碳,是海洋食物网的基础。
杜克大学尼古拉斯环境学院生物地球化学教授 Nicolas Cassar 说:“我们的研究结果提供了强有力的证据,表明来自野火的热解铁可以使海洋肥沃,可能导致浮游植物对碳的吸收显着增加。”
他说,澳大利亚野火引发的藻华如此强烈和广泛,以至于随后光合作用的增加可能暂时抵消了大火的大部分 CO2排放。但目前尚不清楚该事件或其他野火引发的藻华吸收的碳有多少仍安全地储存在海洋中,又有多少被释放回大气中。Cassar 说,确定这是下一个挑战。
预计随着气候变化,大型野火,例如 2019 年至 2020 年间摧毁澳大利亚部分地区的破纪录大火,以及目前在美国西部、西伯利亚、亚马逊、地中海和其他地方肆虐的大火,预计将越来越频繁地发生,普林斯顿大学地球科学博士后 Weiyi Tang 指出,他是杜克大学 Cassar 实验室的博士候选人,共同领导了这项研究。
唐说:“这些火灾代表了气候变化对海洋环境的意外影响,以前没有充分记录,对我们的全球气候有潜在的反馈。”
燃烧树木、灌木和其他形式的生物质时会产生热源气溶胶。气溶胶颗粒很轻,可以在火灾的风中烟雾和灰烬中携带数月,通常是长距离。
虽然这项新研究侧重于野火对南大洋的影响,但其他地区,包括北太平洋和赤道附近地区,那里更深、更冷的海水上升到地表,“也应该对野火气溶胶中的铁添加做出反应,”说Joan Llort 是巴塞罗那超级计算中心海洋生物地球化学博士后研究员,他作为塔斯马尼亚大学海洋和南极研究所的研究员共同领导了这项研究。