就这样 ， 硅藻本身就起到了“生物泵”的作用 ， 像泵一样将海水中的硅从表层运到深层 ， 再由全球海洋环流输送回海洋表面 ， 供给下一批硅藻使用 。
显微镜下的硅藻像宝石一样闪耀（图片来源：Watson & Sons）
为了模拟气候变化下海洋环境的变化 ， 陶赫尔的研究团队采取了围隔实验的方法：他们在5片海洋中分别隔出一块海水 ， 通过人工泵入泵出来维持正常的海水循环 。 这就像是在海洋中截取了5个巨大的试管 ， 研究者可以向试管中输入不同浓度的二氧化碳 ， 来模拟不同程度的海洋酸化情景 。
研究者在这5个试管内模拟了中等排放场景（RCP 6.0）和高排放场景（完全不采取措施控制碳排放 ， RCP8.5）的海水酸化程度 ， 结果显示 ， 海洋沉积物中硅与氮的比值平均增加了17% 。 也就是说 ， 在更酸的海水中 ， 有更多的硅质壳体落到了沉积物中 ， 而没有溶解到海水里 。
硅藻的多米诺骨牌
进一步的模型研究带来了更大的忧虑 。 硅在海水中的分布主要受到“硅藻泵”和海洋环流运输两个因素的影响 。 然而在海水严重酸化的情境下 ， 壳体的溶解速度减慢 ， 更多的硅藻死后壳体会直接沉入海底 ， 并长期地沉积在那里 ， 不能向上层海水补充足够多的硅 。 海洋环流显然补不上这份空缺 ， 那么之后生长的硅藻就无法获得足够的硅来制造自己的外壳 。
海水酸化会导致表层海水中的硅酸盐浓度大幅减少（红色代表增加 ， 蓝色代表减少 ， 图片来源：原论文）
模拟结果显示 ， 在高排放场景下 ， 2200年海洋表层中的硅酸盐浓度将下降约27% ， 这会直接导致硅藻的数量降低26% 。 如果失去了如此大量的初级生产者 ， 地球上的其他生命也将受到巨大的影响 。
在论文中 ， 研究者更担心的是“生态系统功能和碳循环的相关后果更难以评估” ， 目前的数据也没有讨论对生物链上其他消费者的多米诺骨牌效应 。
图片来源：Howard Lynk
但无论如何 ， 这项研究结果在警告我们 ， 地球系统中那些没有被注意到的反馈机制 ， 会如何改变我们对环境和生物变化的预测——我们仍然不够了解我们的星球和其中的生命形式是如何相互作用的 。
对陶赫尔来说 ， 这个发现是一项令人心酸的惊喜：“这种惊喜一再提醒我们 ， 如果我们不迅速果断地应对气候变化 ， 将面临无法估量的风险 。 ”
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