為浮游植物「施肥」,促使它們多吸收一點二氧化碳,好解決溫室效應(yīng)的問題.這是絕妙的點子,還是再一次干擾自然環(huán)境?
每一滴來自海洋表層100公尺內(nèi)的水,其中都含有數(shù)千個自由漂浮的微生植物,名喚「浮游植物」（phytoplankton）.這些單細(xì)胞生物包括硅藻與其它藻類,居住的地區(qū)占據(jù)了地球表面的四分之三.全球行光合作用的生物所含的碳有6000億噸重,而浮游植物占的比例卻不到其中的百分之一.這片隱形森林個兒雖小,不過一點也不妨礙它們在地球上最關(guān)鍵的自然循環(huán)中記上重要的一筆.【圖說∶硅藻是浮游植物世界中的巨人,右圖中呈現(xiàn)的是輻環(huán)藻屬的一種,直徑可達(dá)一公厘.】
按說海洋浮游植物活動的最大效應(yīng),就是它們對于氣候的影響：這些身形奇小的海洋住民,能夠從大氣中擷取溫室效應(yīng)氣體,即二氧化碳（CO2）,并將之儲存到海洋深處；但直到不久前,還只有非常少數(shù)的研究者對此有深刻的體認(rèn).最新的衛(wèi)星觀測及大型的海洋學(xué)研究計劃總算告訴我們,這些生物對于全球溫度、海洋環(huán)流與營養(yǎng)鹽豐富度的改變是多么的敏感.
這些知識引起了部分研究者、企業(yè)界及決策者的興趣.為了緩和全球暖化的問題,他們企圖藉由「在海里施肥」來操控浮游植物的族群量.今年（2002）稍早,在南大洋為期兩個月的實驗已經(jīng)證實,將微量的鐵注入表層海水,可以刺激浮游植物增長；然而,大規(guī)模為海水施肥的商業(yè)計劃,其效益及可行性依然引發(fā)激烈爭辯.想要預(yù)測這種行動長期下來的生態(tài)副作用,我們必須知道,人類活動是如何改變了浮游植物對于地球碳循環(huán)的影響.
浮游植物對全球碳循環(huán)的影響
地球的碳循環(huán)之所以強烈影響全球氣候,端賴聚熱氣體二氧化碳（CO2）移入與移出大氣與上層海水的相對量（見右圖）,而氣體在大氣與海水間大約每六年可以完全交換一次.名為「浮游植物」的植物性生物,在這個循環(huán)中擔(dān)負(fù)了四項重要任務(wù).這些微小的海洋居民,每年納入自己細(xì)胞中的碳,大約有500億噸；這個過程藉由光合作用來達(dá)成,通常受到風(fēng)中沙塵上的鐵質(zhì)所激發(fā).浮游植物也透過生物泵將二氧化碳暫時儲存于深海：它們所吸收的碳,大約有15%沉到深海,而當(dāng)死亡細(xì)胞分解時,再以二氧化碳的形式釋放出來.過了數(shù)百年,涌升流把這些溶在水中的氣體與其它營養(yǎng)鹽帶回陽光照耀的表層水域.
一小部分的死亡細(xì)胞沒有參與前述的循環(huán),而變成石油沉積物或海底的沉積巖.數(shù)百萬年間,地球內(nèi)部發(fā)生隱沒及變質(zhì)作用,這些與巖石連結(jié)的碳又以二氧化碳的形式,藉由火山噴發(fā)重新回到大氣中.另一方面,燃燒化石燃料會使二氧化碳回到大氣中的速度加快約100萬倍.海洋浮游植物與陸地森林自然吸納二氧化碳的速度不夠快,不足以減緩二氧化碳的增加；因此,全球的碳循環(huán)無法平衡,地球溫度隨之提高.有些人考慮以「人為施肥」來修正這個失衡現(xiàn)象,方法是在海中加入稀釋的鐵溶液,增強浮游植物的光合作用及生物泵作用.