源自浮游植物的海洋溶解有機物擁有跟地球大氣一樣多的碳，然而支配其命運的生物過程主要是在理想化的實驗室條件下或通過基因組測序等間接措施來研究。在勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的一位科學家和俄勒岡州立大學及橡樹嶺國家實驗室的合作者的一項新研究中，該團隊使用了一種相對較新的技術來直接量化自然微生物群落對海洋有機碳的兩個主要來源（硅藻和藍藻細菌）的複雜碳庫的吸收。
這項工作發表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。
這項研究是朝着最終預測有多少碳會離開海洋並進入大氣層以及有多少碳最終會被埋在海洋沉積物中邁出的重要一步。
LLNL的科學家和該研究的共同作者Xavier Mayali說道：“我們對海洋浮游植物繁殖期間微生物的活動提供了功能性的見解。”
“我們的研究表明，海洋中不同種類的微生物非常特別，但在它們喜歡食用的食物來源方面是可預測的，”OSU微生物學系副教授、該研究的負責人Ryan Mueller指出，“隨着全球氣候變化繼續快速改變海洋環境，微生物的食物來源的可用性也將改變，最終有利於某些類型而不是其他。”
浮游植物是位於海洋食物鏈底部的微型生物，同時也是一個關鍵的生物碳泵的關鍵組成部分。大多數漂浮在海洋的上部，那裡的陽光很容易到達它們。
這些微小的植物通過在光合作用中吸走二氧化碳，這對大氣中的二氧化碳水平有着很大的影響。這是一個天然的水槽，也是二氧化碳（最豐富的溫室氣體）從大氣中被清除的主要途徑之一。自工業時代開始以來，大氣中的二氧化碳已經增加了40%，對地球變暖起了很大的作用。
海洋表面儲存的碳跟大氣中存在的二氧化碳幾乎一樣多。當海洋吸入大氣中的二氧化碳時，浮游植物會利用這些二氧化碳和陽光進行光合作用。它們將其轉化為細胞可以用來獲取能量的糖類，在此過程中產生氧氣。這些碳最終被海洋食物網中的其他微生物和高等生物使用，並最終可以通過呼吸作用轉化回大氣中的二氧化碳或在它們死亡時沉入海底。
研究團隊之所以能夠使用穩定同位素標記來追蹤碳，是因為它進入了浮游植物產生的有機物並最終被消耗的微生物所利用。
研究小組利用這些同位素來判斷哪些生物在吃硅藻、哪些在吃藍藻細菌。研究人員還可以知道消耗是什麼時候發生的。
“我們的發現對於了解海洋微生物和光合藻類如何共同作用影響全球碳循環以及這個海洋食物網如何應對持續的環境變化具有重要意義，”現就讀於不列顛哥倫比亞大學的Mueller研究生Brandon Kieft說道，“這將幫助我們預測有多少碳會回到大氣中，有多少會被埋在海洋沉積物中幾個世紀。”