焦念志課題組:研究海洋中“看不見的主角”

焦念志在澳門科技大學講學。（照片由本人提供）

焦念志課題組的獲獎項目，試圖從海洋入手，來尋找降低大氣二氧化碳含量和緩解全球變暖的可能途徑。

海洋表面就像一個大如星球的肺，吸入和呼出二氧化碳——碳進入海洋，一部分會以二氧化碳的形式返回到大氣中，但是，還有一部分會留在海水中或者沉積在海底。新近研究發現海洋中有一個巨大的溶解有機碳庫，與大氣二氧化碳總量相當，可以起到緩解氣候變暖的作用。

但是這個碳庫是怎么形成的，在此之前卻一直是個謎，直到焦念志等的研究給出答案——海洋微型生物碳泵，肉眼看不見的海洋微型生物把有機碳轉化成不可利用的形態（即惰性溶解有機碳）儲存在海水中，換句話說，微型生物是海洋生態系統中“看不見的主角”，在氣候變化中扮演著舉足輕重的角色。

國際學術界把海洋微型生物碳泵的關鍵性認識歸功于焦念志課題組。而這得從海洋中一類特殊的細菌講起——AAPB（好氧不產氧光合異養細菌）。AAPB是具有光合功能的異養細菌，它對碳源利用特別挑剔。焦念志課題組因此發現，富營養海域浮游植物產生的大量活性溶解有機碳促進了AAPB的生長，使其分布比寡營養的大洋更多，從而給出了全新的AAPB全球分布格局，糾正了以往國際上認為AAPB較多存在于大洋的認識。

微型生物碳泵在緩解全球變暖效應中可能發揮著十分重要的作用。有證據表明，早在20億年前，微型生物統治地球時，海洋儲存的溶解有機碳是現在的500倍。

這個獲獎項目展示了巨大的潛在應用價值:“微型生物碳泵”的機制如果得以合理開發利用，可應用于近海富營養化海區的儲碳，減少富營養化引發的災害。