目前,科學(xué)家一項最新研究顯示,,以湖泊或溪流底部的沉積物質(zhì)為食的水生動物將釋放少量的一氧化二氮氣體。
一氧化二氮氣體也叫做“笑氣”,,雖然水生動物所釋放的該氣體遠(yuǎn)不及化石燃料燃燒時釋放的,,但是這會促進越來越多的富含氮的物質(zhì)沉積在湖泊、溪流和海洋,。通常一氧化二氮對在牙科診所就診的患者非常熟悉,,這種氣體在牙科上是一種麻醉劑。在大氣層中,,它是一種非常強的溫室氣體,,它產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是二氧化碳的310倍。德國馬克斯·普朗克海洋微生物研究所的彼得·斯蒂夫(Peter Stief)和研究同事之前對土壤環(huán)境中的蚯蚓進行研究分析,,結(jié)果顯示由于它們吞食由氮分子形成的細(xì)菌,,其內(nèi)臟會排放一氧化二氮氣體。他們強調(diào)稱,,之前沒有科學(xué)研究關(guān)注水生動物排放一氧化二氮的現(xiàn)象,因此他們的這項最新研究得到了關(guān)注,。
這支研究小組發(fā)現(xiàn)在多種水生環(huán)境中,,挖掘泥土尋找食物的水生動物都會釋放一氧化二氮,其原因是它們吞食了以土壤為食的細(xì)菌,。斯蒂夫告訴美國生活科學(xué)網(wǎng)說:“一氧化二氮氣體仍能幸存于水生動物內(nèi)臟系統(tǒng),,這真得非常令人驚訝!”他們的這項研究報告已發(fā)表在3月2日出版的《美國國家科學(xué)院學(xué)報》上,。
斯蒂夫稱,,這些由濾食動物釋放的一氧化二氮對于全球環(huán)境影響甚微。他說:“它們并不會對全球氣候構(gòu)成一種新的災(zāi)難,,但是基于湖泊或溪流環(huán)境中水生動物的數(shù)量,,這會加大水域環(huán)境底部氮含量。”從化肥中流失的硝酸鹽會使這一現(xiàn)象更加惡化,,其原因是流失的硝酸鹽被細(xì)菌吞食,,細(xì)菌又成為一些動物的食物,最終這些動物內(nèi)臟會釋放出更多的一氧化二氮氣體,。隨著水域環(huán)境中氮含量的增加,,將進一步促進藻花的旺盛生長,藻花會吸食水中所有的氧氣。從而導(dǎo)致水域生態(tài)環(huán)境中氧氣大量消耗,,促使那些水底水生物種更適應(yīng)于缺氧狀態(tài),,這也將進一步促進一氧化二氮氣體的釋放。一般來說,,水底挖掘泥土尋找食物的水生物種都是水域生態(tài)食物鏈中的最底層,,它們的任何變化都將影響整個生態(tài)系統(tǒng)。
這項研究并不意味著水生動物應(yīng)當(dāng)為未來出現(xiàn)的一氧化二氮氣體增多現(xiàn)象而負(fù)責(zé),,對于地球大氣環(huán)境來說,,取決其發(fā)生顯著變化的將最終歸咎于人類的活動。(生物谷Bioon.com)
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PNAS March 2, 2009, doi: 10.1073/pnas.0808228106
Nitrous oxide emission by aquatic macrofauna
Peter Stiefa,1, Morten Poulsena, Lars Peter Nielsena, Hans Brixb and Andreas Schramma
A large variety of aquatic animals was found to emit the potent greenhouse gas nitrous oxide when nitrate was present in the environment. The emission was ascribed to denitrification by ingested bacteria in the anoxic animal gut, and the exceptionally high N2O-to-N2 production ratio suggested delayed induction of the last step of denitrification. Filter- and deposit-feeding animal species showed the highest rates of nitrous oxide emission and predators the lowest, probably reflecting the different amounts of denitrifying bacteria in the diet. We estimate that nitrous oxide emission by aquatic animals is quantitatively important in nitrate-rich aquatic environments like freshwater, coastal marine, and deep-sea ecosystems. The contribution of this source to overall nitrous oxide emission from aquatic environments might further increase because of the projected increase of nitrate availability in tropical regions and the numeric dominance of filter- and deposit-feeders in eutrophic ecosystems.