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我们知道海洋吸收了大气中大约三分之一的二氧化碳，减缓了气候变化，使地球上的生命成为可能。浮游植物是一种利用光进行光合作用的微小海洋生物，就像陆地上的植物或树木一样，其中很大一部分二氧化碳被去除了。这些细胞固定二氧化碳以积累生物量并繁殖，当它们死亡并下沉时，它们将二氧化碳带到深海。因此，浮游植物是海洋食物链的基础，它们的生产力不仅影响二氧化碳的水平，而且影响鱼类的捕获量和世界经济。

既然浮游植物如此重要，为什么我们大多数人都不注意到它们呢？请下次去水族馆的时候一定要找到它们，而且也许你可能很难找到它们。大多数浮游植物种类比你花园里的蚂蚁小100倍，这意味着你需要一个倍数足够大的放大镜（显微镜！）去研究它们。从我们的海岸到大洋中部，浮游植物分布广泛，了解它们需要一些航海知识。

然而，浮游植物需要一种关键的活性成分：氮。正如在陆地上种植作物需要肥料或豆类植物一样，氮提供了浮游植物在海洋中生长所需的营养价值。在海洋中获取足够的氮是很不容易。海岸通过河流或富含氮的深水上升流接受氮，但大部分海洋太偏远，无法从这些来源中受益。

更糟糕的是，热带海洋表层温度较高，很难与营养丰富的深水混合。这些“海洋沙漠”是湛蓝海水的巨大延伸，占全球海洋表面的60%。没有氮，那里怎么可能有生命？幸运的是，在这些沙漠中还存在着其他的小生物，重氮营养者。

重氮营养者来营救执行一项艰巨的任务：将空气中的惰性氮转化为可供浮游植物利用的多汁含氮形式。这种转变需要对重氮营养者进行巨大的能源投资，最终将氮排放到社区中。重氮者是海洋中真正的撒玛利亚人。

他们的关键任务可能会受到气候变化的影响。污染、酸化、缺氧和气候变暖是各国经济发展和人口不断增长的负面影响之一。气候变化已经影响到有多少氮通过洋流循环的变化到达海洋，通过河流增加农业氮负荷，或通过工业活动进入大气。

但是，气候变化将如何影响重氮营养生物的活动和多样性？很难说我们甚至不知道有多少人在那里，他们有多多样化。在海洋中只研究了大约五种重氮营养生物，气候变化模拟实验只在两种生物上进行。全球环游探险队发现重氮营养者的种类比我们想象的要多。限制它们对气候变化的反应对于预测海洋未来的生产力至关重要。重氮营养生物的多样性要大得多，这不仅意味着向海洋提供更多的氮，而且意味着更高的效率和更大的变化弹性，这有待验证。

预计到2100年的一个实验着重测试重氮营养细胞对模拟气候变化情景的反应，这是概念项目的一部分。

该项目的构想是通过重氮营养透镜来观察浮游植物的未来。在实验室里，我们将重现气候变化的情况，并观察重氮营养者对它们的反应。

我们将回答这样的问题：水中多余的二氧化碳会影响它们的生长吗？在高二氧化碳的世界里，重氮营养者会把更多的“肥料”氮释放给其他生物吗？海洋环流和浮游植物物种分布的全球模型已经存在，但它们需要用实验数据加以改进，以预测我们的海洋在未来会是什么样子。概念将整合新的全球数据集和新的实验数据，以整合模型中缺乏的信息。因此，我们将把生物转化为数学，利用重氮营养体的反应行为作为预测未来不同气候变化情景的趋势。

利用这些工具，我们的目标是更好地了解海洋对气候变化的反应，这对可持续利用海洋及其资源至关重要，对评估海洋在不久的将来作为二氧化碳汇池的能力也至关重要。

来源：沃燊海事