海洋在调节气候方面发挥着关键作用，因为它是一个巨大的二氧化碳储存库。这一过程的一个重要环节是通过所谓的“海洋雪”实现的。“海洋雪”由有机物碎屑和颗粒物缓慢沉入海底而形成。随着下沉，它们将碳从海面输送到深海，并使其得以封存数百年之久，从而有助于减少大气中的二氧化碳含量。

发表在美国《国家科学院学报》周刊上的一项研究探讨了细菌活动如何改变这一过程。这项由美国麻省理工学院、拉特格斯大学和伍兹霍尔海洋研究所等机构的科学家共同完成的研究表明，附着在“海洋雪”颗粒上的微生物可以加速碳酸钙的溶解。碳酸钙是一种矿物质，它赋予“海洋雪”颗粒重量，使其更易下沉。

该研究表明，存在于“海洋雪”颗粒中的细菌能够通过创造酸性更强的微环境来改变其周围环境。这种额外的酸性之所以产生，是由于微生物利用“海洋雪”中的有机物（例如动植物残骸碎屑）作为食物来源，在此过程中释放的废物会增加其周围的酸度。其结果是，构成许多生物外壳的碳酸钙的溶解速度大大加快。

这种矿物质在“海洋雪”中起到“压舱物”的作用。也就是说，它使富含碳的颗粒能够更快地沉入海底。如果这种矿物质在到达深海之前溶解，“海洋雪”就会减轻重量，下沉速度减慢，其携带的碳更有可能重新上升到海面，最终以二氧化碳的形式回归大气。

根据这篇科学文献，这种细菌作用会“降低有机碳固存的效率”，这意味着它会降低海洋从大气循环中去除碳的自然机制的有效性。该研究强调，“与非生物溶解相比，细菌的存在可以使溶解速率提高十倍以上”。因此，细菌的微观活动可能会对全球碳平衡以及海洋调节气候的能力产生重大影响。

为了探究细菌如何影响海洋中碳酸钙的溶解，该科研团队设计了一系列实验室实验。研究人员制造出了模拟“海洋雪”的人工颗粒。这些颗粒含有不同量的矿物质和细菌。为了模拟海洋环境，他们使用了一种名为微流控芯片的小型装置，该装置能够使水以不同速度在颗粒周围循环，从而模拟它们在海洋中的移动情况。

实验表明，含有细菌的颗粒流失碳酸钙的速度比不含细菌的颗粒快得多。研究文章指出：“与颗粒相关的最高溶解速率出现在中等下沉速度的情况下。”这意味着，当颗粒以既不太慢也不太快的速度下沉时，细菌能够更有效地溶解这种矿物质。

对这一结果的解释与氧气以及细菌产生的酸性废物有关。当颗粒下沉速度过慢时，它们无法获得足够的氧气，从而会抑制细菌活动。如果下沉速度过快，细菌释放的酸性物质会在作用于碳酸钙之前就被水流冲走。因此，在中等下沉速度的情况下，细菌能够获得充足的氧气，其代谢废物也会留在原有区域，从而形成溶解碳酸钙的理想酸性环境。这一发现有助于解释科学家为何能在海洋表面附近检测到溶解的碳酸钙。此前，从一般海洋化学理论的角度，这一现象一直缺乏明确的解释。