「張謇」號保壓采水 探尋深海「碳菌鏈」奧秘

新華社「張謇」號8月17日電（記者張建松）兩個先進的原位保壓采水設備搭載海水溫鹽深探測系統（CTD），通過「張謇」號科考船右舷L型吊架，被緩緩放至所羅門海的新不列顛海溝6700多米深的作業站位。17日，「張謇」號「彩虹魚」項目團隊進行了保壓采水，以探尋深海「碳菌鏈」的奧秘。

碳是組成生物體最重要的一種元素。海洋是地球上最大的生物活性碳「儲庫」，其中絕大部分儲存在深海。「碳菌鏈」是「彩虹魚」項目團隊首席科學家、上海海洋大學深淵科學與技術研究中心副主任方家松教授2014年提出的一個深海碳循環模型。

根據這一模型，海洋表層通過光合作用形成的有機物，最終會以顆粒有機物形式在海水中沉降。在沉降過程中，海水中的附生菌會附著其上，通過釋放胞外酶將顆粒有機物分解為溶解有機物，並在海水中形成羽流。由於羽流中營養素高，有助海水中的自由菌生長。自由菌進一步分解溶解有機物，直至形成不能降解的有機碳，深埋在海底的沉積物中。

「顆粒有機碳—溶解有機碳—深海嗜高壓菌的連續一體化過程，構築了一條連接海洋有機碳與細菌相互作用、海洋表層與深海間耦合的動態通道和碳循環機制。」方家松說，深海采水時如果海水壓力變化，會導致深海嗜高壓菌死亡或活性降低，因此必須最大限度保持原有海深的壓力狀態。

利用原位保壓采水設備，「彩虹魚」項目組將採集新不列顛海溝不同深度的海水樣品，分析不同海深的顆粒有機碳和溶解有機碳濃度、成分等；研究海水中的附生菌和自由菌的種類、丰度、群落結構、多樣性及分布特徵；探尋位於不同海深的細菌釋放的胞外酶變化情況，尤其是深海嗜高壓菌在碳循環中的作用。

「從全球觀點看，碳是在整個地球的主要儲存庫間循環的。這些循環發生於大氣、陸地、土壤、海洋和其他水環境的沉積物中，」方家松說，「然而，近幾百年來，人類活動加劇導致大氣中的二氧化碳濃度增加、全球氣候變暖，而巨大的深海碳儲庫對緩解全球氣候變暖具有重要意義。」

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