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当病毒感染浮游植物时 它可以改变云

导读 该照片显示了在本研究的实验室系统中捕获的空气传播的coccolith的扫描电子显微镜图像。已知称为浮游植物的微观植物样生物支持海洋生物的多...

该照片显示了在本研究的实验室系统中捕获的空气传播的coccolith的扫描电子显微镜图像。

已知称为浮游植物的微观植物样生物支持海洋生物的多样性。以色列科学家现在报告说,一种物种Emiliania huxleyi和一种与之密切相关的病毒也可能是造成云特性变化的原因。当被感染时,E。huxleyi将其白垩壳释放到空气中,在那里它充当反射阳光的气溶胶,甚至影响云的产生和运动。研究发表在8月15日的iScience期刊上。

“我们的目标是更好地了解海洋生态对辐射和云形成等大气特性的影响,”第一作者,魏兹曼科学研究所地球科学家Miri Trainic说。“这种纤薄的空气 - 海洋界面控制能量,颗粒和气体的通量,因此,如果我们想了解气候和气候变化,我们必须了解海洋中微观生物活动如何改变这种平衡。”

当病毒EhV感染E. huxleyi时,它迫使浮游植物将其壳的一部分排放到空气中。释放后,这些由白垩碳酸钙制成的壳体成为一类称为海洋喷雾气溶胶(SSAs)的海洋排放物。“当海洋中的气泡破裂时,SSA是散发到大气中的粒子,”Weizmann的大气科学家Ilan Koren说。“它们覆盖了70%的大气层,可以作为云凝结核,是化学反应的表面,对地球辐射预算(地球吸收多少太阳能以及向太空发射回多少)的平衡做出了重大贡献,因为他们非常反思。“

在实验室中观察模型系统时,研究人员发现E. huxleyiSSA排放量超过了他们的预期,并且粒子本身的大小远远大于他们预测的。更多和更大的粒子将比研究人员预期的更具反射性,并且可以强烈影响其他云属性。

“尽管E. huxleyi非常丰富,负责数千公里的藻类繁殖,我们没想到会测量从它们排放到空气中的如此大量的SSA。另外,我们预计直径不超过1微米但测量为3微米和4微米,“Trainic说。“在这项工作之前,我们不知道这种大颗粒在海洋 - 大气尺寸分布中会如此丰富。”

研究人员还对SSA的复杂结构及其对空气动力学的影响感到惊讶。“我们发现,我们不需要仅考虑SSA的大小,而是需要密度,”Weizmann的环境科学家Assaf Vardi(@vardilab)说。“它们的形状像降落伞;它们有一个复杂的碳酸钙结构,里面有很多空间,延长了颗粒在大气中的寿命。”

从这里开始,研究人员将冒险到挪威这样的地方观察这些花朵及其在自然界中的SSA排放。“这项研究的重点是一个物种及其病毒,但在更广泛的背景下,它可以表明大气状态实际上取决于海水中的日常相互作用,”Trainic说。“现在我们必须尽力进一步了解这种关系。”

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