大西洋并非固氮作用（nitrogen fixation）的主战场，太平洋和印度洋的固氮能力是大西洋的两倍，1月11日《Nature》相关文章报道。

在全球范围内找准氮气固定（如转化为像硝酸盐一类的物质）的发生地是非常重要的。首先，这个过程为生命活动提供重要原料；其次，对固氮作用的了解有助于我们理解环境对固氮作用的调控，以及气候变化下固氮作用的反应，例如，新的研究表明海洋中氮的相关化合物对气候变化的反应比我们之前预料的要缓和得多。

学者们一般认为铁元素缺乏将会限制固氮作用的进行。过去十年里，有学者提议大西洋是固氮作用的主要场所。因为与其他低纬度的海洋相比，大西洋似乎可以接受来自非洲大陆的含铁粉尘。

“但是海风不能将粉尘一直刮到大西洋，因为中间跨越的太平洋实在是太广阔了。铁元素依旧是固氮作用的限制性因素。但如果太平洋和印度洋可以通过大气粉尘等方式获得铁元素的话，那么问题就可以得到很好解决。”华盛顿大学的Curtis Deutsch说道。

与固氮作用相反的是脱氮作用（denitrification；或称反硝化作用）。科学家们在几十年前就已经发现脱氮作用可以在太平洋、印度洋的深层低氧海水中发生。

如果大西洋是固氮作用的主要场所，那么固氮作用和脱氮作用之间差不多跨了半个地球。科学家估计照这样的距离，当固氮作用或脱氮作用发生大范围改变时（如因气候变化引起的海水温度变化及固氮、脱氮作用的速度变化），需要1000年时间才能让海洋的氮循环重新恢复平衡。

“新的发现表明两个过程之间的距离只有区区几百公里远，从而可以在十年内就达到平衡。”作者说道。Deutsch为此专门做了一个比喻：一间大房子，依靠一些远离窗口的小房间（备有空调）来恒温，那么从寒风吹入到小房间空调启动肯定需要很长时间，室温很难恢复。但是，如果空调与窗户装在同一间屋子，无论是空调的反应还是气温的回升都将明显提速。在这项新研究中，作者介绍了海洋中氮循环的协调效应：一些固氮微生物参与固定氮气，就离这不远处，其他类型的微生物将化合物重新还原为气态氮，完成氮的循环。

“过去有很多学者对海洋中固定的氮总量是相对稳定还是剧烈变动争论不休，” 普林斯顿大学的Jorge Sarmiento 教授（从事地球科学研究）说道，“这篇研究有力支持了相对稳定的学术观点。”

Source : University of Washington