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    是次研究是在四個不同地質環境中的七個地點採樣。(圖片來源:PNAS June 22, 2021 118 (25) e2006857118)

    海底煙囪型碳酸鹽岩聚集大量微生物 可快速吸收強力溫室氣體甲烷

    雖然地球上大部分自然產生的強力溫室氣體甲烷 (methane, CH4) 都是由微生物產生的,但最新刊於《美國國家科學院期刊 (PNAS) 》的研究發現,海底石灰岩和白雲石等碳酸鹽岩中的微生物如何消耗 CH4 ,並防止其釋出至大氣中,調節地球溫度,而這種「甲烷匯 (methane sink) 」一直未被深入了解過。

    相比二氧化碳 (carbon dioxide, CO2) , CH4 是一種吸熱力更強的溫室氣體。其全球升溫潛能值是 CO2 的 28–36 倍,因此對氣候有更嚴重的影響。全球升溫潛能值 (Global warming potential,GWP) 是衡量特定氣體和相同質量 CO2 比較之下,吸收熱能並殘留在大氣層的相對能力。計算 GWP 時,通常會以一段特定長度如一百年的評估期間為準。

    在實驗室測試中,團隊於南加州海岸收集類似煙囪的碳酸鹽岩,並得出有記錄以來的最高 CH4 捕獲率,突顯了這些岩石在控制 CH4 的重要性。

    雖然海底碳酸鹽岩很常見,但研究所用的煙囪型結構碳酸鹽岩卻很不尋常,它們類似於水底枯木群,高度可達 150 厘米左右。

    煙囪型岩石形成的通道允許微生物高密度地聚集,團隊更發現這些岩石中的微生物消耗 CH4 速度比其他海底沉積物微生物快 50 倍,顯示這些結構對吸收 CH4 起一定作用。

    團隊解釋,煙囪型岩石是多孔的,為當中微生物提供新鮮氣體供應,增加 CH4 消耗速度,另外岩上的黃鐵礦 (pyrite) 也可能發揮作用,充當電氣管道並提高微生物的代謝率。

    有參與研究的波士頓大學生物學家 Jeffrey Marlow 表示,這些煙囪型岩石結構出現原因是,海底流出的流體中的一些 CH4 被微生物轉化為碳酸氫鹽,這些碳酸氫鹽不斷沉澱形成柱型。他指出,學界仍在試圖弄清楚這些流體以及當中的 CH4 是從何而來。

    團隊計劃解開碳酸鹽的這些不同部分:結構、電導率、流體流動和密集的微生物群落是如何令吸收 CH4 成為何能,但現時無人知這些不同部分對吸收 CH4 有何確切貢獻。

    來源:
    Science Alert, Ocean Microbes May Actually Help Moderate Earth's Temperature, Scientists Say, 18 June 2021

    報告:
    Marlow, J.J., Hoer, D., Jungbluth, S.P. & et al. (2021). Carbonate-hosted microbial communities are prolific and pervasive methane oxidizers at geologically diverse marine methane seep sites. PNAS June 22, 2021 118 (25) e2006857118. doi: 10.1073/pnas.2006857118

    文/Alan Chiu

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