Круговорот углерода связан с пищевыми привычками бактерий
Бактерии, обитающие в океане, могут влиять на содержание углекислого газа в атмосфере. Микробиологи из Университета штата Орегон изучили пищевые предпочтения микробов, чтобы оценить их вклад в круговорот углерода. Для этого ученые маркировали стабильные изотопы углерода и отслеживали их. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Исследование стало важным шагом на пути к прогнозированию того, сколько углерода уйдет из океана в атмосферу в виде двуокиси углерода, вызывающей парниковый эффект, и сколько в конечном итоге окажется погребенным в морских отложениях», — рассказал Райан Мюллер из Университета штата Орегон.
Фитопланктон, который обитает на поверхности океана, оказывает огромное влияние на количество парниковых газов в атмосфере. Он поглощает углекислый газ из атмосферы для фотосинтеза. В результате его жизнедеятельности образуются сахара и другие органические соединения. Их едят бактерии, у каждой из которых свой рацион. Затем в пищевой цепи стоят высшие организмы, такие как рыбы и млекопитающие. Однако особенности пищевой цепочки могут меняться из-за изменений климата. Например, бактерии сменят свой рацион, что повлияет на млекопитающих. Все эти передвижения углерода по пищевой цепочке крайне важны, так как любые изменения могут повлиять на уровень парниковых газов в атмосфере.
Поэтому американские ученые маркировали стабильные изотопы и отслеживали их перемещения по пищевым цепочкам. Так они выяснили, какие организмы потребляют диатомовые водоросли, а какие — цианобактерий. Эти виды фитопланктона производят большую часть углерода, который находится в океане. Ученые также могли понять, в какой момент происходило потребление, по вырабатываемым клетками фитопланктона особым веществам. В фазу гибели они образуют лизаты, а в фазу роста — экссудаты.
«Наша работа позволяет понять, как сосуществование морских бактерий и фотосинтезирующих водорослей влияет на круговорот углерода и на то, как океанская пищевая цепь может отреагировать на изменения климата, — подводит итог Брендон Кифт, главный автор статьи. — Благодаря этому можно предсказать, какая доля углерода вернется обратно в атмосферу, а какая останется погребенной на дне океана на несколько столетий».