野火烟雾可能放大了北极浮游植物的繁殖
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根据北卡罗莱纳州立大学和加拿大塔库维克国际研究实验室(CNRS/拉瓦尔大学)的一项新研究，西伯利亚野火产生的烟雾可能已经将足够多的氮运送到北冰洋的部分地区，从而放大了浮游植物的繁殖。这项工作揭示了北半球野火的一些潜在生态影响，特别是当这些火灾变得更大、更长、更强烈时。
2014年夏天，卫星图像在北极以南约850公里(528英里)的北冰洋拉普捷夫海发现了比正常情况下更大的藻华。
北卡罗来纳州立大学海洋、地球和大气科学助理教授道格拉斯·汉密尔顿(Douglas Hamilton)说:“要发生如此大规模的水华，该地区需要大量涌入新的氮供应，因为北冰洋的氮已经枯竭了。”他是一篇描述这项工作的论文的共同第一作者。汉密尔顿之前是康奈尔大学的一名研究助理，这项研究就是在康奈尔大学进行的。“所以我们需要弄清楚氮是从哪里来的。”
首先，研究人员研究了氮输入的“通常嫌疑人”，如海冰融化、河流排放和海洋上涌，但没有发现任何可以解释水华发生所需氮量的因素。
但在同一时期，位于花期逆风处的俄罗斯西伯利亚发生了异常大规模的野火，烧毁了大约150万公顷(约350万英亩)的土地。
因此，研究人员将注意力转向了大气成分。他们使用了社区地球系统模型(CESM)，这是一种计算机模型，可以模拟自然和人类排放进入和离开大气层时的情况。该模型被输入有关时间段的风、温度和大气成分(包括野火烟雾的成分)的信息。
模型模拟显示，在2014年7月下旬和8月期间，即探测到水华和西伯利亚野火燃烧的时候，大气中的氮沉降几乎是前几年和后几年的两倍。
汉密尔顿说:“野火发生在迅速变暖的北方地区，那里融化的永久冻土中有大量泥炭。”“泥炭富含氮，燃烧泥炭产生的烟雾被假设为大部分额外氮的最有可能来源。”
“我们已经知道火灾会影响浮游植物的繁殖，尽管在北极海洋中看到这样的情况是出乎意料的，”塔库维克国际研究实验室(CNRS/拉瓦尔大学)的共同第一作者和CNRS研究员Mathieu Ardyna说。“最有可能的是，由于火灾是特定地区的，很难预测，像这样的花海不会成为常态，但当这些野火真的发生时，它们带来的营养物质可能会导致持续或多次的花海。”
研究人员接下来的步骤可能包括回顾历史卫星记录，并进一步描述烟雾中颗粒的化学成分，以更清楚地了解这样的野火如何影响不同的生态系统。
汉密尔顿说:“像这样的一次性花火不会改变生态系统结构，但西伯利亚和加拿大高北极地区的野火越来越多。”“因此，如果火灾活动和营养供应保持高水平，探索潜在的下游影响可能会很有趣。”
这项研究发表在通讯地球与环境并得到了能源部的资助，资助号为DE-SC0021302，法国国家空间研究中心的Alg-O-Nord研究项目，ArcticNet的高影响力出版物计划和欧盟的Horizon 2020 Marie Sklodowska-Curie资助(no. 1)。746748)。
皮克-
编辑注意事项:下面是摘要。
野火气溶胶沉积可能放大了夏季北极浮游植物的繁殖
DOI:10.1038 / s43247 - 022 - 00511 - 9
作者: Mathieu Ardyna，拉瓦尔大学，斯坦福大学和法国国家科学研究中心;道格拉斯·s·汉密尔顿，北卡罗来纳州立大学和康奈尔大学;图卢兹大学的Tristan Harmel;Léo拉库尔，朱利安Laliberté，拉瓦尔大学;Diana N. Bernstein，南密西西比大学;布朗大学的克里斯·霍瓦特;Rémi Laxenaire，佛罗里达州立大学和CNRS;斯坦福大学Matthew Mills, Gert van Dijken, Kevin Robert Arrigo;阿拉斯加大学和芬兰气象研究所Igor Polyakov;Hervé国家科学研究中心; Natalie Mahowald, Cornell University
发表: 2022年9月19日通讯地球与环境
摘要:
近年来，在泛北极范围内的寒带森林和苔原生态系统中，观察到7月和8月野火发生频率增加。虽然北半球的野火很常见，但由于其纬度、持续时间和强度的增加，它们变得特别不寻常。这种极端的野火活动与气温升高、干燥条件和与气候变化相关的大气扰动(即雷暴)有关。我们在这里报告一个新观察到的和意想不到的高纬度野火的后果;北极附近(欧亚盆地东部北纬82°)的大型浮游植物大量繁殖，这是由野火气溶胶烟雾柱携带的营养物质向北运输和沉积引起的。这些北极地表水高度分层，对浮游植物的需求来说，氮是枯竭的。2014年夏季，北极地表水接受了大量来自野火的氮，缓解了营养限制，引发了异常大规模的浮游植物华。这种由气候驱动的对自然生物地球化学循环的加剧变化需要量化，并纳入北极研究，以解释它们对营养和碳循环的影响。
