大气中的生物成因冰核颗粒与西格陵兰北极海洋环境中的微生物群落之间存在关联

《Environmental Science & Technology》：Atmospheric Biogenic Ice-Nucleating Particles Link to Microbial Communities in the Arctic Marine Environment in Western Greenland

　　北极海冰减少导致海洋生物气溶胶和冰核粒子（INPs）气溶化率上升。跨纬度调查表明海水INP浓度随纬度升高，并与Formosa、Lewinella等微生物群落相关。高风速下海水微生物进入空气，显示北极海域为大气INP重要来源，为后续研究提供框架。

　　

生物起源的冰核粒子（INPs）可以通过增强降水作用和降低反照率显著影响混合相云。随着北极海冰的减少，开阔海域的面积增加，可能导致海洋生物气溶胶和INPs的气溶胶化速率上升。我们研究了从戴维斯海峡到巴芬湾沿线海域空气中、海水中（SBW）以及海表面微层（SML）中的INP浓度和微生物群落。无论陆地淡水输入的程度如何，海水中的INP浓度都随纬度的增加而增加。我们还发现了INP水平与特定微生物类群（包括Formosa、Lewinella、Micromonas和Dino-Group-I-Clade-5）丰度之间的相关性，这表明这些类群可能具有冰核活性。空气样本中的微生物组与海水中的微生物组存在显著差异，表明有陆地微生物的贡献；但在观测到的最高风速（7–8 m/s）条件下，空气中也检测到了大量的海水微生物组成分。高纬度地区大气中INP浓度的升高与海水中的INP水平相关，实验室的海水喷雾实验也证实了海水中INPs对气溶胶中INP水平的影响。我们的研究结果强调了北冰洋作为生物起源大气INPs的重要来源，并加深了我们对海洋微生物作为生物起源INPs贡献者的认识。通过识别具有潜在冰核活性的微生物类群并研究气溶胶化过程，本研究为未来关于北极海洋来源INPs及其大气影响的科研提供了框架。