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撒哈拉沙漠的灰尘吹到加勒比海,竟然能左右海洋生态系统

撒哈拉沙漠的灰尘吹到加勒比海,竟然能左右海洋生态系统

撒哈拉沙漠距离加勒比海很远,但这并不重要,发生在非洲的事情不一定会只影响非洲。以灰尘为例,北非地面上的泥土干燥,沙漠多风。每年夏天,来自世界上最大沙漠的沙尘涌入北大西洋上空的大气层,为世界各大洋注入营养物质,而这些营养物质会对许多海洋生态系统产生严重影响,可能是好的影响,也可能是糟糕的影响,最明显的是对植物生长至关重要的铁元素。

好的影响

使撒哈拉沙漠沙尘呈现出浓郁红色的铁元素供养着加勒比海和美国东南部沿海的浮游植物,这一点很重要,因为浮游植物是地球上氧气的主要提供者

佐治亚大学微生物学系科学家杰森·韦斯特里奇(Jason Westrich)说:“长期以来,人们一直认为世界热带森林是大气中氧气的主要来源,但最新研究表明,海洋中的浮游生物充当了地球的第二个肺,浮游植物的光合作用提供了地球上一半的氧气并吸收了大量二氧化碳。”

糟糕的影响

在2016年的一项研究中,韦斯特里奇领导的一个研究小组发现,浮游植物并不是加勒比海唯一一种受益于沙漠尘埃的生物。细菌,特别是弧菌属12种不同种类的致病细菌,也利用尘埃中的营养物质为自己的生长提供活力。

弧菌在海洋中相当普遍,在淡水中也有,比如霍乱弧菌,每年感染全世界数百万人,特别是在发展中国家。2010年海地地震后爆发的霍乱弧菌疫情估计造成1万人死亡,也门持续的霍乱疫情已造成100多万人感染,2000多人死亡。另一种弧菌,即“肉食性”海洋创伤弧菌,对人类也相当致命。它可以通过擦伤或刺伤(如鱼钩)的伤口进入人体,导致免疫功能低下的人严重感染。

海洋弧菌也在海洋生物的许多疾病中发挥作用。你知道夏天你不该吃一些贝类吗?这是因为水温升高时,水中的弧菌会增多,而滤食性贝类会在其肉类中积聚副溶血性弧菌和创伤弧菌。每年由弧菌病带来的渔业产品的大面积死亡都要给渔业养殖带来巨大损失。

韦斯特里奇说:“了解环境中弧菌波动的原因有助于我们预测何时人类和其他海洋生物的疾病风险会增加。”例如,我们可以在撒哈拉沙尘到达沿海水域之前,通过卫星对其进行跟踪,这样我们就可以警告游泳者、潜水者或渔民,在部分地区海水中可能会出现潜在有害弧菌的峰值。”

弧菌是被研究最多的海洋细菌属之一,研究人员对其生物学、生态学、生理学和遗传学已经有了很多了解。而且因为它们繁殖速度很快,在合适的营养条件下,其中一个物种的种群倍增时间仅仅为10分钟。-接下来,韦斯特里希和他的同事们将致力于更好地了解弧菌对海洋铁供应的作用,看看它们是否在与浮游植物在对铁元素的利用上存在竞争关系。