近日，我院黄忠伟教授团队在国际知名期刊《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上发表了题为“The Diversity of Airborne Bacteria Over the Tibet Plateau Decreased by Taklimakan Dust”的研究论文。该研究同时分析青藏高原与塔克拉玛干沙漠的大气微生物群落结构差异，发现塔克拉玛干沙尘携带的微生物对青藏高原大气微生物具有重要的潜在贡献。该研究的创新性是量化了塔克拉玛干沙尘对青藏高原大气微生物的多样性、潜在贡献的影响，为了解塔克拉玛干对青藏高原地区大气微生物的影响提供了新见解。

塔克拉玛干沙尘气溶胶可传输到青藏高原，从而对高原的气候、环境以及生态等产生重要影响。沙尘气溶胶携带了大量的微生物，而这些微生物如何影响青藏高原还缺乏认识。为此，该研究同时在塔克拉玛干沙尘源区（塔中和民丰）和青藏高原（阿里）开展大气沙尘-微生物野外观测研究（如图1所示），综合采用DNA测序、模式以及其它数据，探讨了塔克拉玛干沙尘和微生物对青藏高原的影响规律。

图1  团队在塔克拉玛干沙漠和青藏高原开展大气沙尘-微生物野外观测研究的地点分布与采样手段

研究表明，在塔克拉玛干沙尘侵入期间，青藏高原大气微生物shannon指数与chao1指数分别减少了42.2%和59.7%。并且，Euryarchaeota菌门是沙尘天气的微生物标志物，沙尘期间Citrobacter、Lactococcus、Enterococcus和Acinetobacter等均显著增加。根据溯源分析，发现塔克拉玛干沙尘对青藏高原大气微生物的源贡献为85.4%±2.1%（如图2所示），特别是增加了青藏高原地区的潜在病原体(16.43%)和冰核细菌(73.8%)。上述研究表明了塔克拉玛干沙尘携带的微生物在塑造青藏高原地区生物气溶胶群落结构方面发挥了不可忽视的作用，对青藏高原地区气候与生态有重要影响。

图2  塔克拉玛干沙尘向青藏高原地区传输大气细菌的机制示意图

该研究不仅为不同下垫面类型（沙漠、高原）和极端环境下生物气溶胶的研究提供数据基础，还提高了我们对塔克拉玛干沙尘影响青藏高原地区提供新的认识，为全球气候变化研究提供了新视角。该论文通讯作者为黄忠伟教授，第一作者为我院2021级博士生薛凡利。该研究得到国家自然科学基金（42421001, W2411029）、甘肃省科技重大专项（24ZDWA006）和广州国家实验室自立项目（GZNL2024A01004）的联合资助，该论文链接为：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL111830。