海洋微生物的“尿”决定了海水的化学成分

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微生物譬如浮游生物，构成了地球上最大的迁徙群体——晚上，从开放的洋面汲取养分，白天，则在深海躲避阳光。
它们白天的氨排量(等效于尿液)在海水的化学构成中扮演了不可思议的作用，特别是在低氧区。

“我为如此大规模的生物迁徙而着迷，”第一作者Daniele Bianchi说到，他是威斯康辛州立大学海洋学的博士后。“对我而言，研究海洋中如此大规模的动物群体行为，实在是令人兴奋。”

有人可能认为，在广阔的大洋中一点点排泄物不会有多少影响。不过海洋生物们(包括微小浮游生物，甲壳类动物如磷虾，从灯笼鱼到几英尺长的鱼类)它们个体虽小，种群数量却极为庞大，在全球海洋中广泛分布。

在海面的晚间盛宴之后，这些小生物通常会花上几个小时，游到深达650至2000英尺(200至600米)的地方。固体排泄物一般呈颗粒状排出。液体排泄物则缓慢排出。

低氧区
在早期工作中，Bianchi取得了惊人的发现：这些动物大部分时间都生活在低氧区域。由于海底细菌分解沉没的生物尸体时，耗费了大量的氧气，便造就了这一海平面以下几百英尺的低氧区域。

“这些生物好像到达这一区域后，就不再下沉了，这现在还是未解之谜，”Bianchi说。有人推测这些区域能保护他们免于大型捕食者的袭击。

早前的研究显示，动物们呼吸着低氧区本就少得可怜的氧气，更促使了低氧区的形成。

海洋化学
新一轮的研究中，科学家们用声呐探测器探测水下数据，计算有多少动物迁移到深海，又迁移到哪些位置。然后衡量它们白天消化食物的综合效应。

结果表明，在海洋的某些区域，微小动物们释放的氨成为海水中无氧氨的主要来源，其他部分则转化为氮气，这是海洋化学转化的基本形式。

“我们仍然认为，细菌完成了其中大部分的工作，不过，微小动物也产生了足够重要的作用，改变了反应的转化率，这也解释了我们得到的一些测量值，”Bianchi说。

在低氧区域，细菌究竟是如何将氮基氨转化为氮气的，仍然是个谜。氮气广泛的存在于空气中，不过不能被植物和动物应用。这一转换非常重要，因为它决定了海洋中保存了多少氮基养料，以支持生物生存。

研究人员通常用来模拟低氧区域的因子包括洋流，天气，以及细菌生长率。一篇新的研究报道，Bianchi说，证明了这些下潜的生物虽然很难模拟，在海洋化学中的作用也显而易见。

海洋中的低氧区，随着气候变化而变化，水温升高，蓄氧率下降。研究这些区域可以帮助我们预测气候变化对海洋产生的影响。

本文译自 Futurity，由 puuuuuma 编辑发布。