深海压力为深渊微生物保存食物

南丹麦大学丹麦深渊研究中心的一项新研究报告了一系列将海洋雪暴露在不断增加的压力下的实验——高达 1000 巴，相当于世界上一些深渊底部的压力。海沟，海面以下10公里。

海雪是毫米大小的雪片，是海面粘性的亡细胞与其他亡或垂的细胞、颗粒和细菌聚集在一起并沉入海底时形成的。有机物质可以是藻类、小动物或其粪便。它们一起被称为海洋雪，因为雪花沉入水柱时看起来像雪。除了有机物颗粒外，一片薄片中还可能含有数百种不同的细菌。

“我们对海雪如何应对下沉时不断增加的压力知之甚少。但众所周知，海雪是海底大量微生物和小动物的食物。事实上，这部分地区有更多的微生物。位于1000米或以下深度的海洋比地球上任何地方都多。这个栖息地非常大，那里的微生物之间的距离可能很长，但尽管如此，大量的地球生物在高压下繁衍生息，并且该研究的主要作者、南丹麦大学生物学家彼得·斯蒂夫(Peter Stief)说：“我们不知道如何做到这一点。”

其他作者包括 Ronnie N. Glud、Clemens Schauberger、Kevin W. Becker、Marcus Elvert、John Paul Balmonte、Belén Franco-Cisterna 和 Mathias Middelboe。该研究发表在《通讯地球与环境》杂志上。

海雪除了为深海微生物带来有机碳、氮、硫和磷酸盐等营养物质外，还导致大量碳被埋藏在海底。当藻类在其一生中从大气中吸收二氧化碳、亡并沉入底部时，就会发生这种情况，并带走碳。大多数海洋雪被动物吃掉或被微生物分解，但一小部分储存在海底。

“也许只有 1% 的海洋雪被储存在海底。但随着时间的推移，它会积累到大量。我们目前开采的石油和天然气主要是通过这种方式产生的，”Peter Stief 说。

有机物还通过其他方式到达深海微生物。丹麦深渊研究中心进行的多次深海考察的数据表明，深海斜坡上可能会发生大型沉积物滑动。这种沉积物滑坡可以立即将大量营养丰富的沉积物送入最深的沟渠。

现在，Peter Stief 及其同事表明，另一种机制也可以确保有机物能够到达深处。

在南丹麦大学的地下室里，深渊研究人员有用于实验的压力罐。储罐可承受1000巴的压力，相当于10公里深度的压力。

研究小组用海水和由硅藻和细菌制成的海洋雪片填充了五个压力罐。每片约为。直径2毫米。通过让压力罐始终水平旋转，研究人员能够确保薄片在水中保持下沉状态，而不会到达罐底，从而模拟薄片不断下沉的情况。他们每天将水箱内的压力增加 50 巴，以模拟不断增加的深度的压力。

四天后，薄片承受 200 巴的压力，相当于 2 公里的海洋深度。然后研究人员打开第一个罐子来观察它们的薄片效果如何。400 bar 压力、600 bar 压力、800 bar 压力以及最后一个 1000 bar 压力后的情况相同。

“我们可以看到，随着压力的增加，细菌的呼吸作用减弱;这意味着它们“吃掉”了更少的有机碳。在 600 bar 的压力下，呼吸作用完全停止，并且一直保持到 1000 bar 的压力，其中大约有一半的压力。碎片仍然存在，从而成为适应压力的海底微生物的食物”，Peter Stief 说。