海草在世界各地的許多沿海地區形成了鬱鬱蔥蔥的“海草床”。這些海洋植物是地球上最有效的全球碳匯之一。一平方公里的海草儲存的碳幾乎是陸地上森林的兩倍，而且速度是陸地上森林的35倍。現在，來自德國不來梅的馬克斯-普朗克海洋微生物研究所的科學家們發現，海草向它們的土壤，即所謂的根際釋放大量的糖。海草下面的糖分濃度至少比以前在海洋環境中測量的要高80倍。
“從這個角度來說。我們估計全世界有60萬至130萬噸糖，主要以蔗糖的形式存在於海草根際層中，”馬克斯-普朗克海洋微生物學研究所代謝互動研究組組長Manuel Liebeke解釋說。“這大約相當於320億罐可樂中的糖量！”
那麼，為什麼糖不被海草根際層中巨大的微生物群落所消耗呢？“我們花了很長時間試圖弄清楚這一點，”第一作者 Maggie Sogin 說，她在意大利厄爾巴島附近和馬克斯-普朗克海洋微生物研究所領導這項研究。
“我們意識到的是，海草和許多其他植物一樣，向其沉積物釋放酚類化合物。紅酒、咖啡和水果都含有大量的酚類化合物，許多人把它們作為健康補充劑。鮮為人知的是，酚類化合物是抗菌劑，可以抑制大多數微生物的代謝。在我們的實驗中，我們將從海草中分離出來的酚類物質添加到海草根際的微生物中–事實上，與沒有酚類物質存在時相比，蔗糖的消耗量要少得多。”
為什麼海草會產生如此大量的糖分，然後只把它們傾倒在它們的根際層？馬克斯-普朗克海洋微生物學研究所所長Nicole Dubilier解釋說。“海草在光合作用中產生糖。在平均光照條件下，這些植物將其產生的大部分糖分用於自身的新陳代謝和生長。但是在高光照條件下，例如在正午或夏季，植物產生的糖分超過了它們可以使用或儲存的數量。然後它們將多餘的蔗糖釋放到它們的根際層。把它想象成一個溢流閥。”
耐人尋味的是，儘管條件艱苦，但一小部分微生物專家能夠在蔗糖上茁壯成長。Sogin推測，這些蔗糖“專家”不僅能夠消化蔗糖和降解酚類物質，而且可能通過生產海草生長所需的營養物質（如氮）為海草提供益處。她補充說：“植物和根際層微生物之間的這種有益關係在陸地植物中是眾所周知的，但我們只是剛剛開始了解海草與海洋根際層中的微生物的密切和複雜的相互作用。”
海草在所有海洋中都在迅速減少，據估計在一些地方每年的損失高達7%，與珊瑚礁和熱帶雨林的損失相當。世界上多達三分之一的海草可能已經喪失。Sogin強調說：“我們對海草的了解並不像我們對陸地上的生境那樣多。我們的研究有助於我們了解我們星球上最關鍵的沿海生境之一，並強調保護這些藍碳生態系統是多麼重要。”
瀕危和關鍵棲息地
“海草床”是我們星球上最受威脅的生境之一。“看看有多少藍碳–即世界海洋和沿海生態系統捕獲的碳–在海草群落被砍伐時被損失，我們的研究清楚地表明。不僅是海草本身，而且活的海草下面的大量蔗糖也會導致儲存碳的損失。”Liebeke說：“我們的計算表明，如果海草根際層中的蔗糖被微生物降解，至少有15.4億噸的二氧化碳將被釋放到全球的大氣中。這大約相當於33萬輛汽車一年所排放的二氧化碳量。”
