北太平洋富营养化意想不到的罪魁祸首：亚洲粉尘学术资讯

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大型亚热带环流是位于海洋中心的巨型旋转洋流系统，它们覆盖了地球表面积的40%，并且一直以来都被看作是生命的荒漠，因为在其分层的水域中几乎没有营养成分，不足以维持生命生存。

在这些通常被认为非常稳定的区域中，科学家们却在北太平洋亚热带环流生态系统中记录到了的一个异常现象，多年来它一直困扰着海洋学家：该地区的化学成分会发生周期性的变化，尤其是磷和铁的含量。这会影响该区域营养成分的整体组成，并最终影响那里的生物生产力。

近日，这一谜题似乎有了答案。据美国研究人员6月10日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究称，导致这些变化的原因是来自亚洲的尘埃，它们沉积到海洋中并最终改变了铁的含量。

俄勒冈州立大学生物地球化学家和生态学家Ricardo Letelier与夏威夷大学的David Karl合作领导了这项研究。他们重点关注北太平洋副热带环流，使用了“夏威夷海洋时间序列计划”（Hawaii Ocean Time-series program）中ALOHA站点三十年的观测数据。

Letelier表示，研究小组将磷与铁的变化与亚洲粉尘的铁元素输入联系了起来。铁元素的输入既有亚洲荒漠化的因素，比如燃烧，尤其是野火和工厂的排放，也有跨北太平洋风场模式的因素，它造成了该区域化学组成的周期性变化，并提供了不同数量的营养成分来维持该区域生命的生存。

这种周期性变化的关键是太平洋年代际振荡，这是一种海洋-大气关系，在东北太平洋区域，它会随着大气压在弱相和强相之间变化。在低压减弱的几年中，来自亚洲的风场变得更强，向南移动更多，带来更多的粉尘，令ALOHA站点周围的海水更富有营养。而当气压增强时，情况则相反。

强风可以带来大量的铁元素，让生物能够生长并利用海洋上层的磷元素。然而，由于大多数铁是不溶性的，深水中相对于铁，磷元素含量较高。因此，当风力较弱时，几乎没有铁的输入来补充海水营养，因此也就无法去除上层海水中可能通过深水混合带来的多余磷元素。

Letelier说：“有时会有5-6年的时间，海水富含磷元素，随后的时间里，情况则会反转过来。从2000年到2007年间，海水中几乎没有磷。我们已经看到生态系统功能发生了一些变化，但我们还没有发现生物组成发生明显变化。它们可能即将发生，现在下结论还为时过早。”

随着北极气候变暖，科学家们表示，他们预计跨北太平洋的风场模式将发生长期变化。此外，人为活动导致了亚洲土地使用与污染的进一步演变，这将影响跨海风场所携带的铁及其他营养物质的来源和数量。

这些变化将如何影响富铁粉尘进入东太平洋，它们将如何影响这个广阔海域的生物生产力，这仍然是一个悬而未决的问题。

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编译：李华

审稿：西莫

责编：张梦

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

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