Ученые из Технологического университета Сиднея (UTS) обнаружили новый вид, способный улавливать углерод естественным путем, даже когда океаны нагреваются и становятся более кислыми.
Микробы, которых много во всем мире, фотосинтезируют и выделяют экзополимер, богатый углеродом, который привлекает и обездвиживает другие микробы. Затем он съедает часть пойманной добычи, прежде чем покинуть свою экзополимерную «мукосферу». Захватив другие микробы, экзополимер утяжеляется и тонет, становясь частью природного биологического углеродного насоса океана.
Морской биолог д-р Микаэла Ларссон возглавила исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, и говорит, что это исследование впервые продемонстрировало такое поведение.
Морские микробы регулируют биогеохимию океана с помощью целого ряда процессов, включая вертикальный перенос и секвестрацию углерода, что в конечном итоге модулирует глобальный климат.
Д-р Ларссон говорит, что, хотя вклад фитопланктона в углеродный насос хорошо известен, роль других микробов гораздо менее понятна и редко оценивается количественно. Она говорит, что это особенно верно для миксотрофных протистов, которые могут одновременно фотосинтезировать и потреблять другие организмы.
Большинство наземных растений для роста используют питательные вещества из почвы, но некоторые, например Венерина мухоловка, получают дополнительные питательные вещества, ловя и поедая насекомых. Точно так же морские микробы, осуществляющие фотосинтез, известные как фитопланктон, используют питательные вещества, растворенные в окружающие морские воды расти», - говорит доктор Ларссон.
Однако наш исследуемый организм, Prorocentrum cf. b alticum, является миксотрофом, поэтому он также способен поедать другие микробы для концентрированного поступления питательных веществ, например, принимая поливитамины. Способность получать питательные вещества различными способами означает, что этот микроб может обитать в частях океана, лишенных растворенных питательных веществ и, следовательно, непригодных для большинства фитопланктона».
Профессор Мартина Доблин, старший автор исследования, говорит, что результаты имеют глобальное значение для того, как мы видим, как океан уравновешивает углекислый газ в атмосфере.
По оценкам исследователей, этот вид, изолированный от берегов Сиднея, может поглощать 0,02-0,15 гигатонн углерода ежегодно. В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины за 2019 год было обнаружено, что для достижения климатических целей технологии и стратегии удаления CO2 должны будут удалить примерно 10 гигатонн CO2.из атмосферы ежегодно до 2050 года.
Это совершенно новый вид, никогда ранее не описанный с таким количеством деталей. Подразумевается, что потенциально в океане поглощается больше углерода, чем мы думаем в настоящее время, и что, возможно, океан обладает большим потенциалом для улавливать больше углерода естественным образом с помощью этого процесса в местах, которые не считались потенциальными местами связывания углерода», - говорит профессор Доблин.
Она говорит, что интригующий вопрос заключается в том, может ли этот процесс стать частью природного решения по увеличению улавливания углерода в океане.
«Естественное производство внеклеточных богатых углеродом полимеров океанскими микробами в условиях дефицита питательных веществ, которое мы увидим при глобальном потеплении, предполагает, что эти микробы могут помочь поддерживать биологический углеродный насос в океане будущего."
Следующим шагом перед оценкой возможности крупномасштабного культивирования является измерение доли богатых углеродом экзополимеров, устойчивых к разрушению бактериями, и определение скорости погружения выброшенных мукосфер.
"Это может изменить наши представления об углероде и о том, как он перемещается в морской среде."
Исследование получило финансирование за счет гранта Discovery от Австралийского исследовательского совета.