海洋微生物生态系统研究 - 全球翻转环流对南太平洋微生物群落的多样性与功能具有决定性作用 [1] - 研究团队采集300多个全深度水样并重建300多种微生物基因组 [1] - 识别出数万个物种并发现海面下300米处存在"原核生物系统发育跃层" [1] 微生物群落分布特征 - 微生物形成6个群落组和10个功能区 [1] - 3个群落组与水深相关 另外3个对应主要水团 [1] - 各群落组包含独特物种和功能基因 受水温水压营养梯度等因素影响 [1] 研究意义与应用 - 建立了当前海洋微生物生态系统基准 [2] - 微生物主导海洋固碳营养循环和碳封存 [2] - 气候变化可能改变微生物群落分布 影响全球碳循环 [2]

研究背景 - 晚古生代大冰期是地球自陆生高等植物及陆地生态系统建立以来持续时间最长的冰室气候时期 [2] - 该时期大气二氧化碳水平跨越了从工业革命前水平到未来高碳排放情景预期的范围 [2] - 大气中的氧气水平达到整个地球历史的峰值 [2] 研究内容 - 研究团队对贵州罗甸盆地3.1亿年至2.9亿年前的碳酸盐岩沉积序列开展研究 [2] - 结合碳同位素和大气二氧化碳浓度数据以及火山活动、植被演化等地质事件 [2] - 利用生物地球化学循环模型等综合研究该时段的全球碳循环与海洋氧化还原状态 [2] 研究发现 - 海洋中有机碳埋藏的增加可能导致大气二氧化碳浓度下降和氧气浓度上升 [2] - 间歇性的巨量碳排放可以引起重复发生的气候变暖和海底缺氧 [2] - 全球海洋缺氧面积扩张至4%–12% [2] - 可能导致海洋生物多样性停滞或下降 [2] 研究意义 - 高氧环境可能与海洋、陆地动物的巨型化现象相关 [2] - 可能是触发从石炭纪中期至二叠纪早期海洋生物大辐射事件的原因之一 [2] - 为理解高氧大气与冰室气候下的海洋氧化还原环境演化提供直接证据 [2]