野火灰烬沉积于大海，促进多种真核浮游生物的生长

在全球范围内，由于气候和人为因素，许多地区正在经历不断变化的野火活动。最近在世界许多地方发生的大型野火及其明显增加的频率表明，有必要更好地了解这些事件对当地和全球生物地球化学过程的影响。特别是在加州，观测和建模研究表明，随着气候变化和人类继续居住在火灾易发生态系统附近并对其进行侵占，火灾的频率和严重程度将继续增加。

图源：Wikimedia Commons

加利福尼亚大学的海洋生物学家发现，大型野火，如加利福尼亚州的托马斯山火，在海水中沉积了大量的灰烬，已致促进浮游植物的生长。该研究发表于《英国皇家学会学报B-生物科学》（Proceedings Of The Royal Society B-biological Sciences），研究小组在实验室里测试了一场大火产生的灰烬对海水样本的影响。

此前的研究表明，大型森林火灾和野火会产生大量的灰烬，这些灰烬在下降之前会在空气中停留一段时间。当灰烬落到陆地上时，结果通常是积极的，大火灰烬可以作为一种肥料。

不幸的是，河流和湖泊却并非如此——突然注入大量有毒金属会杀死鱼类和其他水生生物，如软体动物。对于较大的水体，大火灰烬会导致藻类大量繁殖，从水中去除氧气，从而形成死区。

在这项新研究中，研究小组追踪了海洋上的野火羽流，收集了2017年托马斯山火产生的灰烬样本，并将它们带回实验室进行测试。

研究小组将样本与新鲜海水混合在一起。几天后，他们发现灰烬水溶液中含有大量溶解的营养物质，包括无机氮 (硝酸盐、亚硝酸盐和铵)、硅酸，还发现它含有大量的金属 (铁、镍、钴和铜)、还发现有机氮和有机碳。

然后，研究人员在他们的灰烬水溶液中加入了更多的海水，其中也含有海洋原生微生物。他们发现，几天后，微生物的数量是对照海水样本的两倍。暴露于高浓度(0.25g ash l−1))和低浓度(0.08g ash l−1)的灰渗滤液4天后，天然微生物群落的颗粒有机碳浓度比未添加灰渗滤液的群落高59-154%。

研究人员还指出，他们没有发现任何证据表明火山灰烬对海洋微生物有毒性影响。研究表明，大型野火可能是沿海海洋生态系统氮和其他营养物质的重要来源，通过浸出各种营养物，火山灰烬对微生物群落具有整体施肥作用，可维持高度多样化的原生动物群落组合。在活跃燃烧区域附近，野火可能是沿海地区主要的大气氮源，在某些条件下，它们可能对海洋氮输入总量做出重大贡献，随着气候变化中火灾频率和严重程度的增加，这一因素变得越来越重要。未来的研究应集中于描述火灾条件、燃料来源和环境下的海水中野火灰烬浸出的特征。这将有助于在更广泛的空间尺度上估计野火灰烬的营养输入，并对全球海洋生物地球化学循环产生影响。

文：Sara 审：Daisy

参考资料：

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2023.1817

https://www.cityofventura.ca.gov/2055/Thomas-Fire-Information

https://phys.org/news/2023-11-wildfire-plumes-deposit-ash-seawater.html

T. M. Ladd et al, Food for all? Wildfire ash fuels growth of diverse eukaryotic plankton, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.1817