海洋表科预测浮游植物增加2100岁，违背了环境科学界的共同信念

Phytoplankton是海洋食物链的基础。加州大学Irvine Oceanographers预测2100年浮游植物的增加。

机器学习地球系统模型在低纬度地区投影较高的数量。

神经网络驱动的地球系统模型已致力于加州大学，欧文（UCI）欧洲摄影师令令人惊讶的结论：在21世纪末，浮游植物将在低纬度水域中生长。

意想不到的模拟结果对环境科学界的许多人来说，未来的全球气候变化将使热带海洋宜泊的热带海洋，这是水生食品网的基础。UCI研究人员在今天（1月27日）在自然地球科学发表的论文中提供了证据。

高级作家Adam Martination，UCI海洋教授，解释说，对浮游植物生物量的普遍思考是基于越来越分层的海洋。温暖的海洋抑制了较重的冷层之间的混合，更浅的温水更靠近表面。在水平之间的循环较少，营养成分较少达到更高的地层，可以通过饥饿的浮游生物访问它们。

“所有气候模型都拥有这种机制，它已经建成了这些机制，它导致了这些熟悉的预测，即浮游植物的生产率，生物量和出口到深海的危险将与气候变化均下降，”他说。“地球系统模型主要基于浮游植物的实验室研究，而是对浮游生物的实验室研究不是真正的海洋。”

根据Martiny，科学家传统上通过测量水中的叶绿素量来占浮游生物。与远离赤道的冷却区域相比，低纬度区域中的绿色东西非常较少。

“问题是叶绿素不是细胞中的一切，并且实际上在低纬度地区，许多浮游生物的特征在于它具有很少的量;夏天的阳光下，浮游生物只需要一些叶绿素分子来获得足够的能量来生长，“他指出。“实际上，我们已经很少的数据实际上证明了在接受分层的区域中的生物量或多或少。结果，在暖区内较少生物质的经验基础并不强烈。“

这些疑虑LED Martiny和他的UCI同事进行自己的浮游植物人口普查。分析来自世界上超过10,000个地点的样本，该团队创造了全球合成的浮游植物，在温暖的地区生长。

这些物种中的绝大部分是非常微小的细胞，称为picophytoplankton。直径小于浮游生物的菌株的十倍会发现加州海岸 - 较少的1000倍 - 皮比尔多尔克斯顿数量较多，在大多数温暖的地区，占地80％至90％的浮游生物。

根据Martiny，该组织建立了全球地图，并比较了沿温度梯度的生物量的数量，是Martiny。进行机器学习分析，以确定差异与年度2100相比，他们发现了一个大惊喜：“在许多地区，普拉克斯省生物质的增长率为10％至20％，而不是下降，”Martiny说。

“机器学习并不被人类思想偏见，”他说。“我们只是给出了型号和大量数据，但他们可以帮助我们挑战现有的范式。”

该团队探讨的理论之一，以解释增长，借助于联合作者Francois·普法索（UCI Mystem Science教授），与生命周期结束时的植物植物在浮游植物中发生了什么。

“当Plankton死亡时 - 特别是这些小物种 - 它们围绕一段时间延长了一段时间，也许在高温的其他浮游场可以更容易地降解它们并再循环营养物质回来建造新的生物量，”Martiny说。

据Martiny表示，传统的机械地球系统模型不容易考虑这种生态系统功能，但他们是用于训练其神经网络衍生的定量利基模型的团队的地理位置佩戴数据集的一部分。

Martiny表示，这项研究作为去年夏季出版的研究之后是浮游植物的普遍性和复原力的进一步证据。

“我们明显让气候变化失控，进入完全未知的领土，然后所有的赌注都已脱落，”他说。“但至少有一段时间，我认为这些Perse Plankton社区中的自适应能力将帮助他们保持高生物量，尽管这些环境变化。”

参考：“全球Picophytoplankton利基分区预测对海洋变暖的整体积极反应”通过佩德罗佛陀，魏磊王，弗朗索斯W.Memeau和Adam C. Martiny，2012年1月20日，自然Geoscience.doi：
10.1038 / S41561-019-0524-2

Joining Martiny和PrImeau是佩德罗·佛陀，前UCI博士博物馆研究员和地球系统科学的访问学者的作者：聘请了Buenos Aires大学教授，阿根廷大学教授，威利王，UCI博士后学者在地球系统科学中。该研究得到了国家科学基金会十大思想计划和美国能源部能源部的支持。