这篇文章发表于《大众科学》的前博客网络,反映的是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
编者按:记者兼船员凯瑟琳·艾登特和科学家杰里米·雅克特正在亚特兰蒂斯号研究船上进行为期一个月的航行,以采样和研究东热带太平洋地区的固氮作用,以及其他研究项目。 这是为ScientificAmerican.com 详细介绍本次持续探索之旅的第一篇博文。
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在电脑实验室里,科学家们聚精会神地盯着电脑屏幕,看着红色、蓝色、绿色和棕色的细线慢慢地出现在网格上,此刻显得格外安静。
“这个测量值对吗?”一位科学家问另一位,他的手指指向屏幕上的一条弯弯曲曲的线。
突然,人群爆发出一阵 chatter 声,有人跑去拿昨天的读数打印稿。测量值是正确的,大家集体松了一口气。今天开局不错,每个人都散开到各自的空间,分析和记录他们正在收集的大量数据。
这些科学家并非躲藏在某个绿树成荫的大学校园的实验室里;他们身处海上,在伍兹霍尔海洋研究所的亚特兰蒂斯号船上,距离陆地数百英里。他们正在监测的仪器正在收集南太平洋深处的叶绿素、氧气、海水温度和盐度水平,这些信息将帮助他们描绘出这片海域在微观层面的样貌。
科学家们正在寻找许多指标,但他们主要是在水柱中搜索,试图了解哪些生物正在东热带南太平洋地区 (ETSP) 将氮转化为可利用的形式。
氮被认为是生命的基本组成部分,但由于其原子以三键紧密结合在一起,因此不易被利用。但是,如果氮被转化为硝酸盐等形式,微生物就可以蓬勃发展。它们甚至可以形成从太空可见的巨大藻华。科学家们正试图了解海洋环境和全球范围内的氮循环。
对于首席科学家道格·卡彭(南加州大学)来说,这次航行仅仅是旨在了解固氮作用——或将氮转化为其他形式——如何影响海洋环境中总体氮水平的一系列航行之一。为此,卡彭组建了一支由 28 名科学家组成的团队,成员包括博士后、研究生和本科生,帮助他在海上 30 多天的时间里收集和分析数百个样本。
卡彭和他的团队正试图回答一系列问题,例如:有多少氮进入海洋?它是如何进入的?一旦进入,会发生什么?以及,最终有多少被去除或循环回到大气中?
这些问题的答案可能有助于科学家了解氮与碳循环的关系及其在全球变暖中的作用。
但并非亚特兰蒂斯号上的每个人都只关注固氮作用。在船上的 28 位科学家中,有些人对追踪水柱中的微量金属感兴趣,而另一些人则关注过滤和保存各种生物的 RNA,以便带回家中的实验室进行研究。还有一些人正在为卡彭的项目贡献数据,同时也在撰写自己的研究论文。
在这个为期一个月的航行中,我们将描述和记录这项研究,以及在海上生活是什么样的。我们将听取科学家们工作时的声音,我们将检查他们使用的设备类型,并讨论他们正在形成的发现。我们还将了解与近 60 人在狭小的空间里共同生活一个多月是怎样的体验。有很多事情正在发生——所以请务必回来查看!
图片:亚特兰蒂斯号研究船停泊在智利伊基克克海岸附近。