海床是世界碳捕獲能力最強的生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)之一,最近科學家在世界各大洋海草草地下發(fā)現(xiàn)大量糖,比以前海洋環(huán)境測量高約80倍,相當320億罐可樂含糖量??茖W家擔憂,大量糖對碳存儲和氣候變化有重大影響。
海洋海草草地吸收碳的能力很強,一平方公里海草存儲的碳幾乎是陸地森林兩倍,速度是陸地森林35倍,稱為藍碳匯。有德國科學搖籃美譽的最高研究機構馬克斯普朗克(Max-Planck Institutes)海洋微生物學研究所,最近公布一項驚人發(fā)現(xiàn),檢查草地周圍海床時,發(fā)現(xiàn)土壤系統(tǒng)含大量糖分,主要以蔗糖形式存儲于海草根,且海底糖濃度比正常高約80倍。
糖以蔗糖形式出現(xiàn),從海草釋放到下面土壤,土壤是直接受根部影響的區(qū)域,稱為根際。這些糖分是海草光合作用時產生,平均光照條件下,大部分糖用于自身新陳代謝和生長,但高光照條件下如中午或夏季,植物產生的糖超過使用或存儲量,就會將多余蔗糖釋放到根際,可想象成溢流閥機制。
令人驚訝的是,多余的糖并沒有被環(huán)境微生物吞噬,海草使用的武器就是釋放酚類化合物,其他植物也有這樣的功能。酚類化合物在紅酒、咖啡和水果及自然界許多地方都有,是抑制大多數(shù)微生物新陳代謝的抗菌劑,減緩微生物生長速度。德國科學家做實驗發(fā)現(xiàn)將海草分離的酚類物質加到海草根際的微生物,發(fā)現(xiàn)消耗的蔗糖比沒有酚類物質的對照版少得多。
但海草草地是地球最受威脅的棲息地之一,由于人類活動和水質下降,所有海洋都迅速減少,估計高達三分之一海草已消失。當海草群落被摧毀,世界海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)捕獲的藍碳就會流失。
此外,雖然有酚類物質當抗菌劑,但小部分微生物仍會在蔗糖里繁衍生息,科學家認為,活海草下的大量蔗糖也會導致存儲的碳釋放。計算如果海草根際蔗糖被微生物降解,全球至少會放出154萬噸二氧化碳,約33萬輛汽車一年排放的二氧化碳量。科學家擔憂,海草根際有如此大量蔗糖,將對碳存儲和氣候變化產生重大影響。研究發(fā)布在《自然生態(tài)學與進化論》期刊。
(首圖來源:Flickr/Susanne NilssonCC BY 2.0)