圖、微小生物，巨大影響：浮游動物每年儲存六千五百萬噸碳的驚人發現
一項由國際研究團隊主導，並發表於《Limnology and Oceanography》期刊，首次精確量化了浮游動物(Zooplankton)，包括橈腳類(Copepods)、磷蝦(Krill)和樽海鞘(Salps)，透過其獨特的季節性垂直遷移(Seasonal Vertical Migration)，每年向深海儲存高達6500萬噸碳的驚人能力，這項研究揭示了海洋生態系中這些微小生物，在應對全球氣候變遷中扮演的關鍵角色。
南極海是全球最重要的碳匯之一，吸收約40%的人為二氧化碳排放總量，然而，現行的地球系統模型，卻普遍忽略了浮游動物驅動的這一重要碳儲存過程，隨著全球暖化導致物種分布變化，例如磷蝦數量下降、橈腳類數量增加以及食物來源改變，深海碳儲存的動態恐將發生劇烈變化，因此，深入理解此機制至關重要。
這項研究強調「季節性遷移泵」(Seasonal Migrant Pump)的重要性，與僅透過有機物沉降同時移除碳和鐵等重要營養素不同，遷移性浮游動物能高效地將碳注入深海，同時在海洋表層回收養分，由於浮游動物通常比浮游植物擁有更高的碳鐵比，此機制能更有效地將碳送達封存深度，同時相對減少限制性營養素的損失，長期以來，科學界普遍認為南極海的碳儲存主要依賴大型浮游動物（如磷蝦）產生的有機物重力沉降，然而，「季節性遷移泵」機制揭示了另一條重要的碳輸送途徑，浮游動物每年從海洋表層遷移至500公尺以下的深海越冬，並在此過程中透過呼吸作用和死亡，將碳直接注入深海，研究團隊為此建立了一個龐大的資料庫，涵蓋了自1920年代至今，南極海數千次的網捕採樣數據，系統性地量化了浮游動物的年度深海遷移範圍，以及牠們在深海中透過二氧化碳呼吸有效注入碳的過程。
研究顯示，季節性垂直遷移每年將約6500萬噸碳輸送到500公尺以下的深海，在這個碳封存過程中，不同類型的浮游動物貢獻程度差異顯著，主要由中型浮游動物（主要是橈足類小型甲殼動物），佔總碳通量的80％，相當於每年約5200萬噸碳，其中，約2650萬噸碳來自呼吸作用，2550萬噸碳來自死亡率，磷蝦貢獻14％（約880萬噸），而樽海鞘則貢獻6％（約390萬噸），值得注意的是，研究發現呼吸作用和死亡率對季節性遷移泵的貢獻大致相當，這與過往模型研究中呼吸作用遠高於死亡率的觀點有所不同，研究揭露浮游動物是碳封存的無名英雄，牠們的季節性遷移創造了一個巨大的、以往未被量化的碳通量，這是模型現在必須納入的因素，儘管季節性遷移泵具有巨大的碳輸送能力，但目前尚未納入地球系統模型中，這對未來海洋碳儲存的預測構成重大挑戰，與顆粒有機碳通量相比，季節性遷移泵顯著增加了現有的碳封存估計值，在500公尺深處，它佔模型估計顆粒有機碳通量的38％、實測通量的56％；在1000公尺深處，更分別佔103％和88％。
此國際合作研究，揭露一個世紀以來南極海浮游動物生物量、分布、呼吸和死亡率的豐富數據，儘管研究存在某些不確定性，例如部分浮游動物可能在深處覓食或在表層被捕食，以及遷移生物量估計的敏感性，但即使是最保守的敏感性分析也表明，季節性遷移泵的通量至少是最佳估計值的38％，為我們理解海洋碳循環提供了全新視角，研究也強調了更新氣候模型以納入浮游動物驅動碳通量的迫切需要，同時突顯了管理和保護南極海生態系統的必要性，工業捕撈和海洋暖化正威脅著磷蝦族群——這個支持碳輸出和南極獨特生物多樣性的關鍵物種。(1274字；圖1)
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