在全球气候变化背景下，海洋生态系统的响应机制成为科学界关注焦点。近日，我国科研团队在东印度洋海域开展的颗石藻钙化速率研究取得突破性进展，揭示了气候因子对该关键生物过程的调控机制。 颗石藻作为海洋中重要的初级生产者，通过钙化作用形成碳酸钙颗粒，在碳循环中扮演双重角色：既参与表层海水碳固定，又促进深海碳沉积。然而，东印度洋作为典型的季风影响海域，其颗石藻钙化速率的系统观测长期处于空白状态。 研究团队采用微扩散技术与同位素示踪相结合的方法，对东印度洋不同海域的颗石藻群落进行了系统观测。结果显示，该区域主要由20余种颗石藻组成，其中Emiliania huxleyi和Gephyrocapsa oceanica是主导钙化过程的关键物种。 研究发现，气候因子对钙化速率的影响呈现显著差异。西南季风增强期间，沿岸上升流将富含营养的深层海水带到表层，使颗石藻密度激增3倍，钙化速率相应提高50%。相反，在厄尔尼诺前兆期，海水温度异常升高导致优势种比例变化，整体钙化效率下降约四分之一。 针对未来气候变化情景的模拟预测显示，当大气浓度再增加100μatm时，钙化速率可能下降18%。但，上升流增强可在一定程度上缓解这一负面影响。这一发现为评估未来海洋碳汇潜力提供了新的科学依据。 目前，研究团队正将研究范围扩展至赤道-南极过渡带，计划构建百年尺度的钙化速率数据集。这些数据未来可集成到区域海洋-生物地球化学耦合模型中，为预测碳埋藏、生物多样性变化及渔业资源波动提供重要参考。
卫星影像中闪烁的"白色水华"记录着海洋对气候变化的响应。这项研究通过揭示气候因子与颗石藻钙化的耦合机制，填补了东印度洋观测的空白，为理解海洋碳循环的未来变化提供了科学基础。海洋微生物及其代谢过程的变化最终将影响人类社会的可持续发展，深化对海洋生物地球化学过程的认识已成为应对气候变化、保护海洋生态的必然选择。