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大地氧气和工业氧气供应的来源

鱼、鲸鱼、海豚、螃蟹、海鸟以及几乎所有在海洋内外谋生的东西都归功于浮游植物，即生活在海洋表面的单细胞植物。

浮游植物是科学家所说的海洋生物生产力的基础，即水体支持植物、鱼类和野生动物等生命的能力。

“生产力的衡量标准是浮游植物吸收二氧化碳的净量，”新泽西州普林斯顿大学大气和海洋科学教授豪尔赫·萨米恩托说。

单细胞植物利用来自太阳的能量将二氧化碳和营养物质转化为复杂的有机化合物，从而形成新的植物材料。这个过程称为光合作用，是浮游植物生长的方式。

草食性海洋生物以浮游植物为食。食肉动物反过来吃草食动物，依此类推，沿着食物链向上到达虎鲸和鲨鱼等顶级捕食者。

但是，海洋如何提供浮游植物生存所需的营养并支持在海洋中或海洋以外谋生的其他一切事物呢？

“海洋生物地球化学过程既响应又影响气候，”弗鲁因说。“浮游植物丰度和物种的变化可能是由于控制营养供应和阳光可用性的物理过程的变化。”

氧气供应

浮游植物需要两样东西来进行光合作用，因此它们的生存需要：来自太阳的能量和来自水中的养分。浮游植物通过它们的细胞壁吸收两者。

在光合作用过程中，浮游植物将氧气释放到水中。世界上一半的氧气是通过浮游植物的光合作用产生的。另一半是通过树木、灌木、草和其他植物在陆地上的光合作用产生的。

随着绿色植物死亡并掉落到地面或沉入海底，它们的有机碳的一小部分被掩埋。它以石油、煤炭和页岩等物质的形式存在数百万年。

“数亿年前，当这种埋藏的碳进行光合作用时，释放到大气中的氧气就是为什么我们今天的大气中有如此多的氧气”。

根据弗鲁因的说法，今天浮游植物和陆生绿色植物在地球大气中的氧气含量上保持着稳定的平衡，氧气含量约占气体混合物的 20%。

例如，成熟的森林在光合作用过程中从大气中吸收二氧化碳，并将其转化为氧气以支持新的生长。但是，当老树死亡时，同一片森林会释放出相当水平的二氧化碳。

“平均而言，这片成熟的森林没有二氧化碳或氧气流入或流出大气的净通量，除非我们将其全部砍伐以进行伐木，海洋以同样的方式运作。大部分光合作用都被相等且相反量的呼吸平衡。”