主要的深层碳汇与火山链附近发现的微生物有关主要的深层碳汇与火山链附近发现的微生物有关

根据发表在《自然》杂志上的一项研究，与之前认为的相比，高达19%的二氧化碳被自然移除，并储存在沿海海沟和内陆火山链之间的地下，从而阻止温室气体进入大气层。

罗格斯和其他科学家发现，令人惊讶的是，地下微生物在储存大量碳的过程中发挥着重要作用，它们将碳与自身的生物量结合起来，并可能帮助形成方解石。方解石是一种由碳酸钙构成的矿物。更多地了解火山对二氧化碳的长期影响以及如何通过化学和生物过程缓冲二氧化碳，对于评估自然和人类对气候的影响至关重要。二氧化碳是与全球变暖有关的主要温室气体。

“我们的研究揭示了一种新的方式，微小的微生物可以对大规模的地质过程和地球的气候产生巨大的影响，”该研究的合著者多纳托·吉奥瓦内利(Donato Giovannelli)说。他现在就读于意大利那不勒斯大学。

吉奥瓦内利是这项跨学科研究的首席研究员，这项研究涉及6个国家的27个机构。罗格斯大学环境与生物科学学院海洋与海岸科学系和生物化学与微生物学系的科斯坦蒂诺·韦特里亚尼教授是罗格斯大学的合著者之一。这项研究涵盖了微生物如何改变包括碳在内的挥发性物质的流动。在俯冲带，碳可以从固体或液体变成蒸汽。这样的区域是两个构造板块碰撞的地方，密度更大的板块下沉并将物质从地表移动到地球内部。

俯冲，或地质过程，在构造板块的边界上形成了深海海沟和火山弧，或火山链。例如日本、南美和中美洲。吉奥瓦内利说，弧形火山是二氧化碳排放的热点，二氧化碳从俯冲物质重新进入大气层。俯冲物质包括海洋沉积物、海洋地壳和地幔岩石。大约1800英里厚的半固态热岩地幔位于地壳之下。

火山链附近的碳循环。图片:Patricia Barcala Dominguez高分辨率的地核，地幔和地壳占90%的碳。另外10%在海洋、生物圈和大气中。俯冲带连接着地球的表面和内部，了解碳如何在它们之间移动对于理解地球上的一个关键过程以及在数千万年的时间里调节气候非常重要。

这项研究的重点是哥斯达黎加的尼科亚半岛地区。科学家们研究了海沟和火山弧之间的区域，即所谓的前弧。研究表明，火山前弧是一个以前未被认识的二氧化碳深碳汇。

主要作者是牛津大学的Peter Barry(目前在伍兹霍尔海洋研究所工作)。罗格斯大学的合著者包括在罗格斯大学获得博士学位的Sushmita Patwardhan，她现在在华盛顿西雅图的系统生物学研究所工作;弗朗切斯科·斯梅德尔(Francesco Smedile)，前罗格斯大学博士后，现任职于意大利墨西拿的国家研究委员会。