震蟄蟲蛇出，驚枯草木開。
空余客方寸，依舊似寒灰。
——《聞雷》唐 · 白居易
驚蟄，是春季的第三個節(jié)氣。它意味著春雷初響，驚醒了冬眠的昆蟲，萬物開始復蘇，大地一片生機勃勃的景象。
本次的節(jié)氣科普，將為大家介紹微生物如何影響地球氣候。
微生物是地球上最為古老的生命形式，它們廣泛分布于土壤、水體、空氣以及生物體內(nèi)。
這些微小的生物通過其獨特的生理活動，對地球氣候產(chǎn)生著深遠的影響。
01
微生物在碳循環(huán)中的作用
碳是地球氣候系統(tǒng)的核心元素。微生物通過分解動植物的殘骸和排泄物，將有機碳轉(zhuǎn)化為無機碳，釋放到大氣中，這個過程被稱為呼吸作用。
同時，微生物還能通過光合作用固定大氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)。這些過程共同維持著地球碳平衡，影響著溫室氣體的濃度，進而調(diào)控氣候。
圖：微生物通過碳循環(huán)影響氣候（https://doi.org/10.1038/ismej.2008.58）
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02
微生物在氮循環(huán)中的作用
氮是植物生長的重要營養(yǎng)元素，微生物通過固氮作用，將大氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為植物可吸收的氮化合物。
微生物還能通過氨氧化和硝酸鹽還原等過程，影響氮的形態(tài)和可用性。這些過程不僅影響植物的生長，還間接影響大氣中的溫室氣體濃度。
03
微生物通過釋放氣體直接影響氣候
例如，海洋中的某些微生物會釋放二甲基硫(DMS)，后者是一種可以形成云凝結(jié)核的物質(zhì)，影響云的形成和降水。
此外，微生物在分解有機物質(zhì)時，可能會產(chǎn)生甲烷，這是一種常見的溫室氣體，對氣候變化具有重要影響。
圖：微生物能產(chǎn)生CO2,?CH4和N2O等溫室氣體
（doi: 10.1128/AAMCol.Nov.2021）
隨著全球氣候變化，微生物的分布和活性也在發(fā)生變化。這些變化可能會進一步影響氣候變化，形成復雜的反饋機制。
微生物雖然微小，但它們在地球氣候系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。了解微生物如何影響氣候，有助于我們更好地應對氣候變化。
漢寧“二十四節(jié)氣”科普是漢寧化學推出的關(guān)于微生物的科普欄目。我們將以中國傳統(tǒng)的二十四節(jié)氣為時間線，定期推出微生物相關(guān)主題的科普短文。“四季有序，萬物有時”，讓我們“寄知識于時節(jié)”，一起探索微生物世界：漢寧與您應時相約、不見不散！
