研究人員本月正在格陵蘭冰蓋上廣泛開展工作，以探索一個對其未來至關重要但卻被忽視的影響因素：紅色、綠色和棕色的藻類大量繁殖。這些藻類使冰雪變暗，導致其吸收更多陽光並更快融化。
耗資300萬英鎊（400萬美元）的 “黑色與綻放”專案 旨在測量藻類如何改變格陵蘭冰蓋反射回太空的陽光量。“我們想了解究竟有多少黑暗是由微生物造成的，又有多少是由其他物理因素造成的，例如煙塵或礦物粉塵，”英國布里斯托大學的生物地球化學家、該專案首席研究員馬丁·特蘭特說。
團隊科學家本週抵達格陵蘭的康克魯斯瓦格附近，進行為期6周的觀測。這項工作將持續兩個夏季，探索冰蓋的不同區域。最終，科學家們希望對 生物過程如何影響格陵蘭的反射率形成首次深入的理解。
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根據這些結果，氣候建模者應該能夠改進他們對冰蓋在未來幾十年內可能融化的估計——冰蓋蘊含的 水量足以使海平面上升七米。過去幾年以及今年，格陵蘭各地的氣溫和融化記錄都 創下新高。
紐約州帕利塞茲的拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球物理學家馬可·泰代斯科說，“黑色與綻放”專案將提供“獨一無二的資料集”，以幫助研究人員更好地瞭解格陵蘭的未來。
特蘭特補充說，這項工作也可能影響對其他地區（如喜馬拉雅山脈）供水量的預測，那裡的產水冰川上點綴著藻類大量繁殖。
夏季派對
幾十年來，格陵蘭微生物學的大多數研究都集中在冰錐穴上，冰錐穴是冰蓋表面充滿深色有機物和適應冰雪的藻類的小坑。但是，每年夏天，光合藻類的大量繁殖也會覆蓋積雪覆蓋的冰蓋。其中一些，例如 雪衣藻，最初以綠色的形式蔓延，因為它們開始進行光合作用，然後當它們產生類胡蘿蔔素色素以保護自己免受太陽紫外線照射時，會變成紅色。
英國利茲大學和德國波茨坦地學研究中心的生物地球化學家、團隊成員莉安·本寧說：“它們是非常懶惰的藻類——它們睡九個月，然後醒來開派對。”
藻類創造了廣闊而色彩繽紛的區域，俗稱“西瓜雪”。上個月，在《自然通訊》雜誌上，本寧和她的團隊報告了 在整個北極地區的冰川中採集西瓜雪樣本。他們發現有 6 種藻類生活在挪威、瑞典、格陵蘭和冰島的 40 個紅雪地點。透過比較紅雪和乾淨雪的光學特性，他們估計藻類大量繁殖可能會在融化季節將反射率降低 13%。本寧說：“無論我們看向哪裡，影響都非常顯著。”
在雪覆蓋層融化一個季節後，其他種類的藻類會接管。這些適應冰雪的藻類通常呈棕灰色，不如紅色和綠色的藻類那樣引人注目，但對於使冰蓋變暗同樣重要。本寧說，只是在過去幾年裡，科學家們才開始意識到，冰蓋上的一些深色顆粒實際上是這些冰藻，而不是煙塵。
一個腐爛的發現
特蘭特說，大約四年前，當他在格陵蘭冰蓋邊緣工作並忘記帶冰川護目鏡時，他產生了“黑色與綻放”的想法。他轉而戴上遮陽腳踏車眼鏡，突然色彩在他眼前跳了出來。他說：“在冰面融化的任何地方，我都能看到淡紫色。” “我說夥計們，這塊腐爛的冰里長滿了藻類。”
“黑色與綻放”是首次系統地探索藻類在使冰蓋變暗方面作用的嘗試。最初的野外考察季側重於格陵蘭島西南部的一個 “黑雪”地點，丹麥和格陵蘭地質調查局的合作者傑森·博克斯和馬雷克·斯蒂巴爾一直在量化沉降到格陵蘭島上的煙塵和礦物粉塵。現在，微生物學家們帶著裝置抵達，以採集冰面上各種斑點的藻類和細菌物種的樣本。
“黑色與綻放”專案的核心是一個邊長半公里的研究區域。在這裡，研究人員將收集黑碳和微生物的樣本，同時測量入射陽光和反射率。他們還將徒步和使用無人機進行橫斷面考察，以更全面地瞭解藻類大量繁殖的情況。
特蘭特說，由於過去幾年融化季節延長，藻類有更多時間繁殖並使冰蓋變暗。明年，該團隊計劃在季節初期外出，在五月積雪開始融化、藻類從冬眠中醒來時到達那裡。
本文經許可轉載，並於 2016年7月15日首次發表。