Хотя повышенный уровень углекислого газа теоретически повышает продуктивность азотфиксирующих бактерий в Мировом океане из-за его «удобряющего» эффекта, новое исследование показывает, как все более кислая морская вода с более высоким содержанием этого газа может свести на нет эти преимущества., препятствуя важной функции этих бактерий для морской жизни.
Новые данные помогают объяснить расхождения в предыдущих исследованиях, изучающих влияние закисления океана на фиксацию азота. По оценкам, на долю многочисленных цианобактерий Trichodesmium приходится до 50% фиксации морского азота; поэтому понимание того, как этот вид будет реагировать на изменение окружающей среды, имеет решающее значение.
Некоторые исследования показали, что в подкисленных условиях Trichodesmium значительно увеличивает скорость фиксации азота, фотосинтеза и роста, в то время как другие зафиксировали значительное снижение этих процессов. Хайчжэн Хонг и др. изучали Trichodesmium в контролируемых условиях с поправкой на загрязнение аммонием и медью (которое, по их словам, повлияло на некоторые предыдущие результаты).
Они обнаружили, что все более кислая вода негативно влияет на способность бактерий фиксировать азот. Негативное воздействие было еще более выраженным, если было ограничено железо, необходимое питательное вещество для Trichodesmium. Дальнейший анализ ключевых бактериальных белков показал, что подкисление в условиях дефицита железа требует перераспределения железа между белками, чтобы компенсировать потерю эффективности фиксации азота.
Исследователи также взяли пробы Trichodesmium на трех станциях в северной части Южно-Китайского моря, где концентрации поверхностного железа очень низкие; Они сообщают, что фиксация азота в этих местах также была ограничена.