2009-2013 Tara 海洋

© G.Bounaud C.Sardet Soixanteseize / Tara Expeditions Foundation

科学家的宝藏

纵帆船的第八和第九(Tara 海洋和Tara北极圈)科考在2009年9月开始,中途停留五十次,现在已经环球航行三年了。其目的是探讨浮游和珊瑚生态系统的气候变化观点。150位国际科学家参加了这一活动。这次科考的初步结果超出了预期。

 

科考队在海上共航行了938天,从地中海航行到大西洋,途经印度洋、太平洋、北极和南极。现在尾期在望,这个团队可以宣称任务已经完成了!事实上,来自40个国家的250名船员、科学家、艺术家和记者花了三年时间在Tara为共同目标工作。

由Eric Karsenti(这次科考的科研指挥和CNRS研究员),和Etienne Bourgois(Tara首席和拥有人)联合指导,科考队得到法国国家科学研究中心(CNRS),欧洲分子生物学实验室(EMBL),法国的替代能源和原子能委员会(CEA)和许多公共和私人组织的支持。该项目的目标从一开始就很明确:研究全球海洋神秘的浮游生物生态系统,以确定它们珍贵的基因组。

浮游生物具有多样性,包括漂流植物,藻类、病毒、细菌和动物如巨型水母——霞水母(Cyanea capillata)。这种水母(Cyanea capillata)触手可达37米长。浮游(plankton)这个名字来自希腊语,意为“漂流的”、“不定的”。30亿年前地球上开始出现的单细胞生物百分之八十是浮游生物,它们在全球气候和生物地球化学循环中起着重要作用。

 
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该项目吸引了Eric Karsenti :“我的想法是提高对于浮游生物的认识,如何演化,如何不断相互联系并从一个海洋移动到另一个海洋,这是一个复杂的项目,我们有很多问题。微生物是如何分布在海洋中的,它们的生物多样性是什么?我们只知道其中的10%,或者1%。浮游生物、细菌和病毒的风险又如何呢?这些群落存在联系和互相依赖吗?是只在局部地区还是到处都有?他们的数量有多少?温度、盐度、酸度和理化参数对这些奇怪的生物在哪些地区,有着什么样的影响?

 

为了回答这些问题,Tara大洋科考召集了基因组学、定量成像、生物学、生物地球化学、生物地理学、海洋学、生物物理学、遗传学和生物信息学的专家团队,是一个罕见的学科集合。这就是为什么这次科考是特殊的,革命性的,并且重要的。”

 

1997,美国国家航空航天局 (NASA) 公布了世界上对浮游生物产生的叶绿素含量的第一个估计,并通过光合作用证明了它在调节空气中的作用。Tara海洋科考从2009年开始在海上的150次采样中收集的大量数据增加了我们的知识。Tara的研究人员采集了27000个样本,这是在无限小领域中的一大步。科考队发现了迄今未知的浮游生物全景。尽管发现了500000个新的微生物,Eric Karsenti说“95%的微生物仍下落不明”。

 
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Eric Karsenti说,“我们的生物信息学方法已经表明,从一个采样操作到另一个,细菌有着令人难以置信的多样化的代谢活动”。这就是为什么科学家们认为他们必须要进行生态系统建模的原因,而且大量的采样操作让建模成为可能。“这些类型的模型是必不可少的。它们可以帮助我们预测海洋是如何演变的,它们的生态系统是如何在地理上组织和分布的。,对于这个时代的海洋酸化和全球变暖而言,这些是非常有用的”,瑞士和法国生物学家Colomban de Vargas, CNRS的原生生物界专家说。

Eric Karsenti解释,Tara海洋科考使科学家能够测量海洋生物对气候变化的反应。“微生物的分布在部分程度上是由环境,纬度和洋流决定的。”。这些模型有助于我们预测海洋生物将如何在气候变化、两半球的碳循环和气候的整体调节下进化。”

我们注意到浮游生物被大量病毒所包围,并且适应了气候变暖,继续生产平衡配额的氧和二氧化碳。因此,可以继续发挥作用降低温室效应”,Eric Karsenti说。“我们现在对它的生物多样性及其复杂性有了更详细的了解。迄今为止分析的基因和芽孢杆菌中,有60到80%以前不为科学所知。这些数据是非常重要的,因为浮游生物组成的任何变化都会对地球气体的平衡产生影响。”

合作伙伴
  • BillerudKorsnäs
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  • 摩纳哥王子阿尔伯特二世
  • 联合国教科文组织 UNESCO
  • 法国国家科学研究中心
  • 迪士尼的海洋 Oceans by Disney