海洋酸化日漸嚴重，它到底給環境帶來什麼災難？

隨著人們釋放越來越多的二氧化碳到空氣中，海洋吸收了氣體，酸性氣體使海洋PH更接近酸度。中國廈門大學的Dalin Shi說，在這些受影響的海域，被稱為Trichodesmium的藍藻-海洋微生物可能會加入氮氣的生產行列，這是海洋食物網的關鍵投入。Dalin Shi和他的同事在4月27日的「Science」雜誌上報道說，在酸化鐵缺乏的海域，例如南大西洋和太平洋等廣泛的熱帶和亞熱帶海域，這個問題可能會加劇。海水pH值降低和二氧化碳增加對海洋浮游植物生產力的不同影響尚未得到解決。不禁引起疑問，未來海洋PH越來越接近酸性，浮游植物的生產力是否會受到抑制呢？

對於藍藻（Trichodesmium）如何對酸性變化的海洋作出反應的問題，對預測其他海洋生物（從鯨魚到浮游生物）如何反應也會產生巨大影響。氮是構建DNA和蛋白質等基本過程的必需品，彌補了地球大氣中的大部分空氣。然而，大多數生物不能與大氣形成任何化學反應，因為空氣中氮的兩個原子激烈地三重結合在一起。然而，Trichodesmium微生物可以裂解這些鍵並將氮轉化為更多可用的形式。這些藍藻可能佔到固定在海洋中的氮的一半。

過去10年的實驗室研究認為，增加CO2含量可以促進光合作用，使藍藻生長旺盛，並提供更多可用的氮。但是Dalin Shi博士和他的同事進行實驗室檢驗時，他們發現固氮量反而減少，並不是增加。這樣的結果使Dalin Shi博士興奮又困惑。經過一系列詳細的實驗室工作，從培養實驗室微生物到採集野生藍藻，他和同事們提出了矛盾的解釋。一方面，以前的許多實驗工作都使用了有毒金屬和氮氣形式污染的人造海水配方，研究人員總結說。這些不需要的添加引入了無法解釋的變體。

此外， Shi博士和合作者證明使CO2含量增加可刺激微生物生長，但是過高的含量將會影響該微生物固氮能力。並且如果藍藻在水中缺少鐵元素（生長必需營養）的話，固氮能力也會降低。Shi博士的實驗結果也得到南加州大學洛杉磯分校的海洋學家Douglas Capone的肯定。Orly Levitan 可能是第一個對於海洋酸化促進藍藻氮固定的研究的作者，她說如果她要重新研究這項工作，根據最新的期刊研究結果她會考慮改變她的海水配方。

預計人為二氧化碳（CO2）造成的海水酸化會影響浮游植物的生長，從而影響其固氮（N 2）能力，這些藻類的固氮作用對熱帶和亞熱帶海洋的初級生產貢獻很大。根據最新的研究報告發現，雖然增加CO2含量通常對光合海洋生物是有益的，但在酸化條件下，海洋中無處不在的藍細菌Trichodesmium的生長得到抑制，並且其固氮能力也受影響。這種負面影響可以通過化學機制發生，例如Fe等主要營養物質的生物利用度，也可以通過生物學機制發生，酸化導致細胞質pH降低，低胞質pH值需要通過類囊體膜的質子泵輸送來增加，進而升高三磷酸腺苷的生成。

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