冰川是巨大的白色冰體，能反射大量陽光。然而，在積雪融化、冰層裸露的區域，常常會出現暗斑。這些暗區是由直接生長在冰面上的微小藻類造成的。這些藻類使冰川表面變暗，降低了冰川反射陽光的能力，從而增加了熱量的吸收。這反過來又導致冰川升溫，融化速度加快。

探險營地俯視圖。圖片來源：Laura Halbach

人們對這些微小藻類如何在冰川的惡劣環境中獲取生存所需的營養知之甚少。為了探究這個問題，由德國不來梅馬克斯·普朗克海洋微生物研究所的勞拉·哈爾巴赫、卡塔琳娜·基辛格和亞歷山大·阿內西奧領導的研究小組，與丹麥奧胡斯大學的同事一起，對格陵蘭冰蓋進行了一項研究。他們發現冰川冰上的藻類是真正的營養吸收冠軍。

“我想了解這種藻華是如何在格陵蘭島形成的，”該研究的主要作者、馬克斯普朗克海洋微生物研究所的勞拉哈爾巴赫解釋道。

作為博士項目的一部分，勞拉·哈爾巴赫與一組研究人員前往格陵蘭島，對冰藻進行實驗。她收集的樣本后來揭示了這種藻類獨特的儲存營養的能力，使其能夠適應地球上最惡劣的環境。圖片來源：雷·穆羅

哈爾巴赫利用新方法，成為有史以來第一位測量藻類如何吸收和儲存營養物質的研究人員。

盡管缺乏營養，藻類仍能生長并在冰層上繁殖。在格陵蘭島西海岸，大約十分之一的冰川融化是由這些微生物造成的。在某些情況下，它們使冰川表面變暗，甚至在衛星圖像上都清晰可見。鑒于氣候日益變暖，格陵蘭冰蓋上無雪區域越來越多，從而為藻類提供了更多的潛在棲息地，藻類高效吸收和儲存營養的能力尤為重要。

透過顯微鏡看到的冰面上的藻類。棕紅色使冰呈現出深色。圖d除了藻類外，還顯示了幾種生活在冰上的其他微生物。圖片來源：《自然通訊》

格陵蘭冰蓋對我們的氣候影響重大。它的融化對全球海平面上升貢獻巨大，因為它向海洋釋放了大量淡水。由于全球變暖，越來越多的冰川地區積雪消失，冰層暴露在外。

這就產生了可供冰藻定居的新區域，進而加速了融化——這一循環迫切需要更詳細地了解。

目前的研究讓我們向前邁出了一大步：“到目前為止，還沒有測量冰藻如何為自己提供營養，”哈爾巴赫說。

勞拉·哈爾巴赫和雷·穆羅出發前往格陵蘭冰蓋采集冰樣。圖片來源：勞拉·哈爾巴赫

研究人員現在正在用一種特別精確的方法來彌補這一差距，這種方法可以測量單個細胞的營養吸收和儲存情況。結果表明，即使現場幾乎沒有任何營養物質，藻類也能快速生長。相反，它們可以有效地吸收無機氮，并且擅長儲存磷。

如果這些冰藻沒有因為寄生真菌或微量元素缺乏等原因而大量死亡，那么幾乎沒有什么可以阻止它們的生長。它們可以在裸露的冰面上生長，從而加劇冰融化——這可能是全球變暖的一個正反饋。

Laura Halbach 領導的研究人員的發現不僅引人入勝，而且意義重大。這些發現將有助于更好地預測深色色素藻對格陵蘭冰蓋融化的貢獻。每年的冰融化計算已被納入當今的氣候模型中。新的發現可以用于改進冰融化預測模型中對藻類的描述，從而更好地反映其對全球氣候的影響。

編譯自scitechdaily