一项最近的研究有潜力改变科学家对深海微生物活动的看法。这些令人惊讶的结果增强了我们对气候变化影响的理解，特别是关于海洋碳存储能力的方面。
海洋的黄昏区是一个广阔而昏暗的区域，最近的研究显示，该地区缺乏铁。
这个区域位于海面下200到1000米处，未能接收到阳光，导致铁的水平极低，而铁是一种关键的微量营养素，限制了细菌的生长。为了适应这些环境，细菌产生一种称为铁载体的分子，使它们能够从周围的海水中捕获少量铁。
这些发现可能显著改变科学界对于深海微生物动态的理解，同时为海洋在碳吸收中的作用提供新的见解。
“掌握有助于海洋碳吸收的生物的功能，对于理解气候变化的影响至关重要，”研究的共同作者、南佛罗里达大学海洋科学学院化学海洋学副教授Tim Conway解释道。“当来自表面的有机物沉降到深处时，它就像一个生物泵，从大气中提取碳并将其封存于海水和沉积物中。分析影响这个泵的速率和机制，让我们更好地理解海洋如何以及在何处保留碳。”
在他们的研究中，科学家在一次横穿东太平洋的航行中，从海洋顶部1000米的水域收集了水样，航行从阿拉斯加到法属波利尼西亚。来自这些样本的结果出乎意料。他们发现，在表层水域（通常铁含量较低）以及200到400米的深度区域，铁载体的水平都很高，而之前认为该区域的铁和营养水平对细菌生长的影响微乎其微。
“我们没有预料到在海洋的黄昏区会发现铁载体，就像我们在表层水域所观察到的那样，”Conway评论道。“这项研究表明，铁缺乏在东太平洋的这一地区对细菌来说是普遍存在的，这些细菌依赖铁载体来增强它们的铁吸收能力。这对生物碳泵具有连锁反应，因为这些细菌在有机物穿越黄昏区时扮演了分解的重要角色。”
这一显著发现是GEOTRACES项目的一部分，该项目是一个国际倡议，旨在收集有关气候引起的海洋生物地球化学变化的高质量数据。
对铁载体的探索仍处于起步阶段。参与GEOTRACES的研究人员最近才开发出有效的测量这些分子的水中技术，并继续研究微生物在何时和何地利用铁载体进行铁的获取。
尽管这是一个新的研究领域，但这项研究清楚地表明了铁载体在海洋黄昏区营养动态中的重要作用。
“要全面理解营养如何影响海洋生物地球化学循环，未来的研究需要将这些发现纳入其中，”位于伍兹霍尔海洋研究所的高级科学家、研究的共同作者Daniel Repeta指出。“从本质上讲，在表层水域进行的实验应扩展到包括黄昏区的分析。”
这项研究得到了国家科学基金会和西蒙斯基金会的资助，而美国的GEOTRACES项目也得到了国家科学基金会的支持。
