將銅喂給微生物可能有助于抑制溫室氣體排放

文章來(lái)源:有色谷碳交易網(wǎng)2022-07-25 09:08

新的研究表明,在一些微生物稱(chēng)之為家園的復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的水生環(huán)境中,可能并不總是有足夠的銅可用于反硝化,這是幫助地球應(yīng)對(duì)氣候變化的重要過(guò)程。
 
反硝化是微生物在進(jìn)食后經(jīng)歷的消化過(guò)程,這得益于它們消耗的金屬。該過(guò)程涉及通過(guò)化學(xué)還原硝酸鹽并釋放無(wú)害的副產(chǎn)品來(lái)獲得能量:氮?dú)?,這種氣體構(gòu)成了地球大氣的 78%。
 
然而,如果不存在銅,則生物體不會(huì)在反硝化過(guò)程中釋放氮,而是釋放一氧化二氮,這是第三強(qiáng)的溫室氣體,其中 50% 來(lái)自水生生態(tài)系統(tǒng)中的微生物。
 
“燒杯中的材料與環(huán)境中的材料不同,”負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的丹尼爾·吉亞馬爾在一份媒體聲明中說(shuō)。“我們方法的很大一部分是從真實(shí)的環(huán)境系統(tǒng)中獲取真實(shí)的材料,并將它們帶到實(shí)驗(yàn)室并以可控的方式觀察它們。”
 
這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了銅在釋放一氧化二氮方面的巨大作用。
 
“在常規(guī)的背景水平下,這些系統(tǒng)可能沒(méi)有足夠的金屬來(lái)執(zhí)行該過(guò)程,”博士 Neha Sharma。Giammar 實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生說(shuō)。
 
為了更好地了解銅如何影響這些系統(tǒng)中氣體的釋放,Sharma 和高級(jí)科學(xué)家 Elaine Flynn 找到了源頭。Sharma 和 Flynn 與美國(guó)能源部的三個(gè)實(shí)驗(yàn)室(橡樹(shù)嶺和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及薩凡納河遺址)合作,從濕地和河床中收集微生物。當(dāng)他們分析系統(tǒng)中有多少銅時(shí),他們意識(shí)到這不足以完成反硝化。
 
“然后我們想看看,如果我們手動(dòng)添加銅,它會(huì)影響一氧化二氮的釋放,”夏爾馬說(shuō)。“它做了。所有的一氧化二氮都被轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),但沒(méi)有產(chǎn)生有害的溫室氣體。”
 
在夏爾馬看來(lái),這一發(fā)現(xiàn)可能指向遏制氣候變暖的新方法。
 
“如果我們?cè)谧匀幌到y(tǒng)中加入一點(diǎn)金屬,它可能會(huì)減輕 N2O 的釋放,”她說(shuō)。它還可能對(duì)研究氣候的研究人員產(chǎn)生更直接的影響。
 
“目前,預(yù)測(cè)各種系統(tǒng)釋放氣體的模型并未考慮這些因素,”夏爾馬指出。“他們知道食物供應(yīng)或溫度等因素可能會(huì)影響溫室氣體的釋放,但他們不包括金屬對(duì)溫室氣體這一方面的影響。”
 
研究人員認(rèn)為,要讓人們真正了解氣候并做出有用的預(yù)測(cè),氣候模型需要納入特定生態(tài)系統(tǒng)中存在的所有現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜性。
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