科学家警告：气候模型忽略了海洋中的一个重要角色

该研究聚焦三类主要的钙化浮游生物：颗石藻、有孔虫和翼足类。作者表示，气候模型往往会简化或排除这些生物，这可能导致对海洋如何应对气候变化的认识不全面。

钙化浮游生物如何塑造碳循环
当气候模型忽略钙化浮游生物时，可能会遗漏全球碳循环中的关键环节。这些生物会构建由碳酸钙（CaCO3）组成的微小外壳，这种物质在海洋化学中起着核心作用。随着浮游生物生长和死亡，它们帮助将碳从大气转移到海洋更深层。

这一过程被称为海洋碳泵，有助于长期稳定地球气候。它还会影响海水化学，并促成沉积物的形成，科学家利用这些沉积物来研究过去的气候。

“浮游生物的外壳虽小，但它们共同塑造了我们海洋的化学性质和地球的气候。”ICREA研究教授、ICTA-UAB的Patrizia Ziveri（该研究的主要作者）表示，“如果将它们排除在气候模型之外，我们可能会忽视决定地球系统如何应对气候变化的基本过程。”

被忽略的浅层溶解过程
研究人员指出，浮游生物产生的大部分碳酸钙并非一直沉到海底。相反，相当一部分会在上层海洋中溶解，这一过程被称为“浅层溶解”。这种分解由生物活动驱动，包括捕食、颗粒聚集和微生物呼吸。

浅层溶解以重要方式改变海洋化学，但在用于全球气候评估的主要地球系统模型（如CMIP6）中，这一过程在很大程度上被遗漏了。如果不考虑这一过程，模型可能会错误判断碳在海洋中的移动方式以及系统对环境压力的响应。

不同浮游生物面临不同的气候威胁
研究还强调，并非所有钙化浮游生物的行为都相同。每个类群都有独特的特征，影响其生存环境、在海洋生态系统中的功能以及对气候变化的脆弱性。

颗石藻是碳酸钙的最大生产者，但它们对海洋酸化特别敏感，因为它们缺乏从细胞中清除多余酸度的专门机制。有孔虫和翼足类确实有这样的机制，但它们面临其他风险，包括氧气水平下降和海洋温度上升。这些生物共同决定了碳在海洋中的储存和循环方式，将它们视为单一群体可能会过度简化海洋对气候压力的响应。

通过更好的海洋生物学改进气候模型
作者呼吁紧急努力测量每个浮游生物类群产生、溶解和输出到更深水域的碳酸钙量。他们认为，将这些细节纳入气候模型将改善对海洋与大气相互作用、长期碳储存以及用于重建地球气候历史的沉积物记录解读的预测。

“如果我们忽视海洋中最小的生物，可能会错过重要的气候动态。”Ziveri博士说，“将钙化浮游生物整合到气候模型中可以提供更清晰的预测，并更深入地了解生态系统和社会可能受到的影响。”

研究人员得出结论，填补这些知识空白对于构建下一代气候模型至关重要，这类模型将更准确地反映海洋的生物复杂性。