在海面以下数千英尺的深海中，看起来就像在下雪。
在这些深度，水中充满了缓慢漂浮的颗粒，称为“海洋雪”，是来自上面世界的永不停歇的碎片洪流的一部分。这些微小的“雪”团是由地表生命的残余物组成的：死亡和垂死的浮游生物、它们的粪便和粘液，以及以它们为食的细菌。
事实证明，这个过程对于理解气候变化至关重要。
这些颗粒是传送带的一部分，将废物运送到深处。这些废物含有从大气中吸收的二氧化碳。当它下沉时，它会锁住大量的碳，包括汽车和发电厂排放的一些吸热气体。如果没有这个过程，地球将会比现在热得多。
为了预测地球变暖的速度，气候科学家需要了解有多少海洋积雪到达海底。一个 新研究发现 这些颗粒的下沉速度比之前想象的要慢——这可能意味着最终储存的碳更少。
研究发现，罪魁祸首是看不见的粘液光环。这种粘液就像降落伞一样，可以减缓颗粒下沉的速度。了解这种动态可以让科学家更准确地了解地球上二氧化碳的变化情况。
“小东西控制大东西，”该研究的作者之一、斯坦福大学生物工程教授马努·普拉卡什 (Manu Prakash) 说。 “在我们的星球上，这是我们应该考虑的规则。小事确实很重要。”
亡灵节
即使海洋表面在人眼看来相当空旷，但它却充满了微小的生命。
“我们倾向于认为海洋就是这么清澈的水，”加州大学圣巴巴拉分校海洋生物学名誉教授爱丽丝·奥尔德雷奇说。 “但事实上，海洋中充满了颗粒物的小岛，它们被其他生物体吃掉或被细菌分解。它就像非常热点的小岛。”
微小的藻类在表面生长，利用阳光和二氧化碳来构建它们的身体。它们被其他浮游生物群落吃掉。当所有浮游生物死亡时，它们的身体就会聚集在一起。死亡和垂死的集群成为微生物和更多浮游生物的盛宴，创造出微小的生态系统。
奥尔德雷奇是 20 世纪 70 年代最早研究海洋雪的人之一，当时科学家们开始了解它在海洋中发挥的重要作用。她和其他人发现海洋雪颗粒也含有粘液。它是由细菌和藻类以及被称为幼虫的生物在生长过程中产生的，这些生物通过创造 整个“鼻涕宫殿” 据他们所知。
“这没什么令人讨厌的，”奥尔德雷奇笑着说道。 “对于许多这样的生物体来说，它只是生命的一部分，而且很重要。”
海洋的生物泵
一旦形成，海洋雪颗粒可能需要数周时间才能慢慢漂到海底。在那里，它成为栖息在阳光照射不到的深海中的海洋生物的重要食物来源。一些海洋雪还沉积在海底的沉积物中，储存二氧化碳。
这个过程是海洋从大气中锁住碳的关键方式之一。由于浮游生物利用二氧化碳在表面生长，因此二氧化碳被储存在它们的体内。它们死后，碳会随着它们下沉到海底。这样，海洋就像一块海绵，吸收着吸热气体，其中包括人类燃烧化石燃料产生的大部分气体。
“每年，我们排放的碳中，有 30% 到 40% 会被海洋吸收，”普拉卡什说。 “我们拥有这项卓越的技术，可以免费做到这一点，而且它就是活生生的海洋。”
这个过程被称为“生物泵”，大气中的二氧化碳最终通过这个过程进入深海，并在那里停留数千年，防止地球升温。因此，气候科学家表示，气候变化的速度本质上与海洋积雪沉入深处的数量和速度有关。
“如果下沉速度很慢，碳吸收就会很慢，”普拉卡什说。 “如果下沉速度很快，你实际上可以吸收大量的碳。如果下沉速度为零，你实际上不会吸收任何碳。”
使用重力机
为了了解这种下沉过程，普拉卡什和他的同事开发了一种特殊的显微镜，他们将其命名为 “重力机”。 在旋转的轮子中观察到微小的颗粒，使它们永远下落。为了研究高度脆弱的海洋雪，研究小组在缅因湾的海上采集了样本，并在船上进行了研究（偶尔会晕船）。
他们发现海洋雪粒的下落并不像科学家预期的那样。相反，它们会被粒子周围看不见的粘液减慢，这会像降落伞一样在水中产生阻力。
普拉卡什说，这是一个令人担忧的结果，因为颗粒下沉的速度越慢，实际上进入海底的碳就越少。缓慢下沉使以碎屑为食的细菌和浮游生物有更多时间分解碎屑。这意味着更多的碳留在上层海洋，而不是沉入深海并被锁定。
预测未来变暖
增进我们对海洋雪动态的了解可以帮助气候科学家更好地预测未来的变暖。研究人员在复杂的计算机模型中使用这些信息来模拟地球将如何应对不断增加的二氧化碳水平。
蒙特利湾水族馆研究所的海洋学家科琳·德金（Colleen Durkin）没有参与这项研究，她说：“我们无法非常准确地估计有多少物质进入了海底。” “当涉及到模型时，估计值可能会有 100% 的差异。”
随着气候变化继续影响海洋，包括其基本的水化学，科学家表示，海洋雪的动态也可能发生变化。这将改变地球处理二氧化碳的平衡。
“对于理解气候变化来说，这是一个非常关键的问题——未来将如何变化，甚至现在正在如何变化，”德金说。
普拉卡什说，这是研究海洋至关重要的一个例子。
“海洋确实是我们星球上最大的未知数，”普拉卡什说。 “思考存在的奥秘真是太了不起了。实际上我们的生活依赖于它。”
