在南大年夜洋，铁是限制浮游植物滋长的关键瓶颈养分盐之一，即便阳光与其他养分盐充分，铁匮乏仍会压抑浮游植物种群扩大。是以，一旦海底地动触发烧液体系加强并释放大年夜量铁元素，就可能在短时光内明显放大年夜浮游植物暴发范围。这类暴发向上支撑着浮游动物、鱼类以及更高养分级的捕食者，同时也加强了海洋从大年夜气中“抽取”碳的才能。
研究团队经由过程结合卫星不雅测数据与地动记录分析南大年夜洋海域，重点考察夏季前数月（南半球夏季光降之前）海底5级及以上地动对海面生态体系的影响。成果显示，在这些较强地动频发的年份，本地在随后浮游植物发展岑岭期的海面暴发范围更大年夜、临盆力更高，年际之间的差别十分明显。研究第一作者Casey Schine指出，在卫星影像中，这一年度浮游植物暴发的面积有时可相当于美国加利福尼亚州，有时却缩减至相当于特拉华州，而背后的重要控制因子恰是前几个月的地动活动强弱。
新研究认为，地动经由过程加强海底热液体系的活动，从而间接“投喂”海面浮游植物。所谓热液喷口，可被视为海底“天然管道收集”：海水渗入地壳深部后被加热，消融出铁、锰等多种金属及微量元素，随后以富养分的热液情势从新喷出进入海水。这些金属元素尤其是铁，是浮游植物发展的关键养分物质之一。
在正常情况下，大年夜部分热液物质被“锁”在深层海水中，难以及时上升至光照充分的表层。但当海底产生地动、岩石圈决裂时，热液体系会在短时光内被“加码”，大年夜量含铁热液被释放并更有效地向上混淆。研究将这一过程形象比方为“搅动一口沉寂已久的大年夜锅”：一次震动足以将沉积在海底的养分物质从新搅入水体，最终为上层生态体系输送养分。
值得留意的是，该研究初次在定量层面建立了“海底地动活动—海面浮游植物暴发”之间的直接接洽。团队发明，从喷口释放出的铁元素，须要在数严密数月内向上跨越近1，830米水深，才能真正进入受光照前提安排的表层水体。这一上升速度远快于此前主流不雅点中“需耗时数十年才能抵达海面”的揣摸，从而对热液铁介入海洋生物地球化学轮回的传统熟悉提出挑衅。
浮游植物经由过程光合感化接收二氧化碳，并将其固定在细胞之中，这一过程构成了“生物泵”的基本环节。当浮游植物暴发扩大年夜时，表层海水中被移除的二氧化碳增多，随后跟着生物逝世亡沉降或被捕食后碎屑下沉，更多碳被输送至深海经久储存。不过，这一由地动驱动的铁输入机制在全球碳轮回中的占比今朝仍属未知。
论文通信作者Kevin Arrigo指出，全球还有很多海域存在活泼的热液喷口体系，向海洋持续释放微量金属，理论上都可能对局地浮游植物发展和碳接收产生类似效应。然而，这些深海区域往往极难实地采样，现有不雅测才能有限，是以要精确评估其在行星标准上的影响仍具挑衅。
研究同时强调，地动并非持续稳定的养分盐来源，而是一种偶发、突发性的“脉冲事宜”。传统海洋生态与气候模型，多将风场、洋流及季候性混淆等持续性物理过程视为主导身分，而忽视了这类间歇却可能带来“超额响应”的地质事宜。此次成果注解，将这些偶发的地动养分输入纳入考量，有助于更过细地描述海洋临盆力的年际波动，尤其是在像南大年夜洋如许经久受到养分盐限制的敏感区域。
瞻望将来，研究团队认为，下一步关键在于厘清海底地动、深海环流与养分输运之间更复杂的耦合机制，并找出全球海洋中还存在哪些“地质—生物”隐蔽联动带。跟着不雅测和监测技巧的持续进步，地动活动或将成为科学界在评估海洋对情况变更响应时必须推敲的又一重要变量。该项研究已揭橥于《Nature Geoscience》期刊，并由斯坦福大年夜学Doerr可持续成长学院对外宣布。
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