Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, являются одними из самых распространенных организмов на Земле. Исследовательская группа, возглавляемая Лейбниц-Институтом пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водоемах (IGB) и Гейдельбергским университетом, впервые показала, что цианобактерии производят соответствующее количество метана в океанах, внутренних водах и на суше. Из-за изменения климата «цветение цианобактерий» увеличивается по частоте и масштабам, усиливая выброс метана из внутренних вод и океанов в атмосферу.
Генерация метана микроорганизмами традиционно считается происходящей только в строго аноксических условиях микробами домена Archaea. Это предположение опровергается результатами настоящего исследования под руководством доктора Мины Бизич из IGB. Международная исследовательская группа исследовала семнадцать видов цианобактерий, которые встречаются в море, пресной воде и почве. «Цианобактерии в поверхностных водах являются ранее неизвестным источником метана, и мы смогли впервые показать, что эти бактерии производят парниковый газ метан во время фотосинтеза», - говорит доктор Мина Бизич. Для этого Томас Клинч из Гейдельбергского университета использовал изотопно-меченый углерод, чтобы оценить, как метан образуется в клетке во время преобразования световой энергии в химическую..
В лабораторных экспериментах команда сравнила количество метана, вырабатываемого цианобактериями, с количеством, вырабатываемым метаногенными археями и организмами с клеточными ядрами (эукариотами). «Цианобактерии производят меньше метана, чем археи, но больше метана, чем эукариоты. Трудно оценить глобальное количество метана, производимого цианобактериями, потому что существует острая нехватка подробных данных о биомассе этих организмов в воде и почве», - говорит соавтор. -автор Франк Кепплер, профессор Института наук о Земле Гейдельбергского университета.
Больше цветения сине-зеленых водорослей означает более высокие выбросы метана
Возможно, цианобактерии производят метан, вызывающий парниковый эффект, уже с первых дней существования Земли. Цианобактерии хорошо известны благодаря событию Великой оксигенации, которое произошло 2,5 миллиарда лет назад, но самые старые известные окаменелости (строматолиты) - это отложения цианобактериоподобных организмов, обнаруженные в породах возрастом 3,5 миллиарда лет в Западной Австралии.
Цианобактерии широко распространены во всем мире и встречаются практически в любой освещенной среде. Некоторые виды особенно хорошо развиваются в морской или пресной воде с высоким содержанием питательных веществ и теплой температурой. В результате изменения климата массовые явления, так называемые цветения цианобактерий или сине-зеленых водорослей, уже происходят чаще и будут происходить в большей степени в будущем. «Согласно нашим текущим выводам, это также увеличит выбросы метана, создающего парниковый эффект, из различных водных систем, что, в свою очередь, усугубит изменение климата», - говорит старший автор проф. Ханс-Петер Гроссарт, исследователь IGB.