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        沙粒上微小缺氧口袋中的反硝化作用可能占硅酸盐大陆架砂中总氮损失的三分之一。

         一些生活在沙粒上的微生物会消耗掉周围的所有氧气。 他们的邻居没有氧气，但充分利用了它：他们使用周围水中的硝酸盐进行反硝化——当有氧气时，这个过程几乎是不可能的。 在含氧良好的水域中，沙质沉积物中的这种反硝化作用会严重导致氮的损失在海洋中。

         切中要害：

         人类活动，如农业，大大增加了对沿海海域的氮输入。 微生物通过称为反硝化的过程去除沿海沙子中的大部分人类来源的氮。 反硝化通常仅在无氧的情况下发生。 然而，观察表明，它也发生在含氧沙中，通过一种迄今为止未知的机制。 马克斯·普朗克海洋微生物研究所的科学家们德国不来梅现在揭示了这是如何发生的：成群的微生物不均匀分布在沙粒表面，耗尽了它们周围的所有氧气，从而创造了缺氧微环境，其他微生物可以在其中进行反硝化作用。 结果现已发表在《科学报告》杂志上。

         微小结构的巨大影响

         科学家们使用了一种称为微流体成像的方法，这使他们能够可视化微生物的多样化和不均匀分布，并且极小尺度上的氧动力学。 “数以万计的微生物生活在一粒沙子上。 我们能够区分位于彼此微米范围内的耗氧和产氧微生物菌落，“马克斯普朗克海洋微生物研究所的 Farooq Moin Jalaluddin 解释说。 科学家们可以证明，一些微生物消耗的氧气比周围孔隙水补充的氧气多。 因此，沙子表面会形成缺氧袋谷物。 到目前为止，这些是传统技术所看不到的。 然而，它们的影响是巨大的：“我们基于模型模拟的估计表明，这些缺氧口袋中的厌氧反硝化作用可以占含氧砂中总反硝化作用的三分之一，”Jalaluddin 说。

         Global 作为人为氮的汇而具有重要意义

         透水沙大约覆盖了地球上大陆架的一半，使它们成为许多大陆架上非常重要的栖息地方面。 因此，马克斯-普朗克科学家还计算了这种新研究的脱氮形式在单个沙粒上的微小缺氧口袋中的相关性在全球范围内有多大。 “我们发现，这些缺氧微环境可以占硅酸盐大陆架砂中氮总损失的三分之一，”合著者 Soeren Ahmerkamp 说，他现在在瓦尔内明德的莱布尼茨波罗的海研究所工作。 “因此，这种反硝化作用对进入海洋的人为氮。