世界很小 撒哈拉沙塵每年運(yùn)2萬(wàn)噸磷滋養(yǎng)亞馬遜雨林

國(guó)外媒體報(bào)道，這是地球上最不可思議的聯(lián)系之一。美國(guó)航空航天局（NASA）的一顆新衛(wèi)星揭示出了撒哈拉沙漠與亞馬遜熱帶雨林之間的奇妙關(guān)聯(lián)，這也是我們第一次看到在大氣層高處運(yùn)行的巨大沙塵云?？茖W(xué)家不僅測(cè)量了沙塵的體積，而且計(jì)算了有多少磷經(jīng)過(guò)海洋，從地球上最為貧瘠的地方之一輸送到了最為富饒的地方。

NASA的CALIPSO衛(wèi)星采集了大量的數(shù)據(jù)，展示了包括大氣層中塵埃層高度在內(nèi)的大量信息。

數(shù)據(jù)顯示，每年在大風(fēng)等氣候條件的作用下，平均有1.82億噸的沙塵被從撒哈拉沙漠西邊（經(jīng)度為15°W）吹起。

這些沙塵的體積可以裝滿689290輛半掛式卡車。

“世界很小，”研究第一作者、馬里蘭大學(xué)的氣象學(xué)家于洪彬說(shuō)，“我們都聯(lián)系在一起。”目前他在NASA的戈達(dá)德太空飛行中心任職。

在2月24日發(fā)表于《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）的一篇新論文中，研究者首次基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)多年來(lái)這種磷輸送的規(guī)模進(jìn)行了估計(jì)。1月8日，于洪彬及其同事在《環(huán)境遙感》（Remote Sensing of the Environment）上在線發(fā)表了另一篇論文，內(nèi)容是利用多年衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)從撒哈拉沙漠到亞馬遜雨林的沙塵輸送總體規(guī)模進(jìn)行了估計(jì)。

這是第一次利用NASA衛(wèi)星，從三維立體的角度研究沙塵跨大西洋運(yùn)輸?shù)囊?guī)模。使這場(chǎng)跨洋運(yùn)輸變得重要的原因在于沙塵中含有的物質(zhì)。這些沙塵主要來(lái)自乍得的博德里洼地（Bodélé Depression），這是一個(gè)古老的湖床，巖石礦物質(zhì)由死去的微生物組成，含有大量的磷元素。

磷是植物生長(zhǎng)和發(fā)育的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)亞馬遜熱帶雨林的繁盛具有重要作用。在亞馬遜雨林的土壤中，磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并不豐富，相反大部分被固定在植物本身。凋落、腐爛的樹(shù)葉和有機(jī)物質(zhì)提供了大部分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)一進(jìn)入土壤中就很快被植物吸收。

但是，包括磷在內(nèi)的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)被雨水沖刷流入溪水河流之中，排出亞馬遜流域。據(jù)估計(jì)，每年來(lái)自撒哈拉沙漠并最終落到亞馬遜地區(qū)土壤中的磷總量約為22000噸，與雨水和洪水導(dǎo)致的磷流失總量相當(dāng)。這一發(fā)現(xiàn)也是一項(xiàng)更大規(guī)模研究的一部分，該研究致力于了解沙塵和氣溶膠對(duì)某些地區(qū)和全球氣候的影響。

“我們知道沙塵在許多方面都很重要。它是地球系統(tǒng)的必要部分，”于洪彬說(shuō)，“沙塵會(huì)影響氣候，與此同時(shí)，氣候變化也會(huì)影響沙塵。”

對(duì)沙塵輸送規(guī)模的估計(jì)基于NASA的CALIPSO衛(wèi)星數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度是從2007年到2013年。于洪彬及其同事之所以關(guān)注從大西洋經(jīng)過(guò)加勒比海，再到南美洲的沙塵運(yùn)輸，是因?yàn)檫@是地球上最大規(guī)模的沙塵輸送。

對(duì)博德里洼地的沙塵進(jìn)行分析，并根據(jù)巴巴多斯和邁阿密地面站的數(shù)據(jù)結(jié)果，科學(xué)家估算出了撒哈拉沙塵中的磷含量。由此，科學(xué)家可以了解有多少磷沉降到了亞馬遜流域。通過(guò)每年的觀測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)磷含量的變動(dòng)很大。于洪彬說(shuō)，在沙塵輸送量最大的2007年與輸送量最少的2011年之間，出現(xiàn)了86%的差異。

氣候研究包括全球到地區(qū)的變化，也包括除沙塵之外的其他物質(zhì)的變化。亞馬遜雨林也是其他多種氣溶膠，如煙霧和包含有細(xì)菌、真菌、孢子、花粉等物質(zhì)的生物顆粒。接下來(lái)，于洪彬及其同事計(jì)劃對(duì)云層中的這些氣溶膠進(jìn)行研究，了解它們對(duì)氣候產(chǎn)生的影響，以及與來(lái)自非洲的沙塵之間有何聯(lián)系。