Oamenii de știință au dezvăluit forța invizibilă a oceanului

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Urmărește-ne in Discover

Trilioane de microbi descompun în liniște materia organică din ocean, ce conține carbon, contribuind în mod esențial la reglarea climei terestre, iar cercetătorii vor acum să înțeleagă mecanismul.

Și asta pentru că oamenii de știință s-au chinuit mult timp să înțeleagă modul în care diferiți microbi contribuie la acest proces din cauza complexității comunităților microbiene, mii de specii putând coexista într-o singură zonă.

• Un nou model statistic ajută cercetătorii să identifice speciile „invizibile” din ecosisteme
• Compoziția chimică din Oceanul Arctic a depășit un punct critic ireversibil

Acum, cercetătorii de la USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, în colaborare cu alte instituții, au dezvoltat o nouă modalitate de a înțelege această forță de muncă ascunsă.

Studiul lor, publicat în revista Science Advances, identifică un set restrâns de „nișe metabolice”, sau roluri funcționale, care ajută la explicarea modului în care microbii marini cresc, concurează pentru resurse și reciclează carbonul la nivel global.

Pentru a simplifica această complexitate, echipa de cercetare condusă de prof. Naomi Levine a analizat datele genetice de la mii de microbi marini colectați din întreaga lume.

Folosind aceste informații, ei au construit modele computerizate care simulează modul în care fiecare organism utilizează diferite tipuri de hrană (zaharuri, aminoacizi sau acizi organici) pentru a crește și cum reacționează atunci când anumiți nutrienți sunt limitați, scrie EurekAlert.

Motoarele ciclului carbonului în ocean

Cu ajutorul unei abordări bazate pe învățarea automată, cercetătorii au grupat microbii în opt categorii mari, fiecare reprezentând o strategie metabolică diferită.

Primii au fost „generaliștii” cu creștere rapidă. Aceștia pot folosi o gamă largă de surse de hrană și sunt mult mai comuni în medii bogate în nutrienți, cum ar fi apele de coastă sau zonele de vărsare ale râurilor.

Au urmat „specialiștii” cu creștere lentă. Aceștia depind de diete foarte specifice și sunt mai întâlniți în oceanul deschis.

Aceste tipare sugerează că, de fapt, comunitățile microbiene sunt structurate pe baza unui compromis: organismele care cresc repede tind să fie flexibile în dietă, în timp ce cele care cresc lent sunt adesea mai specializate.

„Dacă vrem să înțelegem clima, trebuie să înțelegem microbii”

În timp ce unii parametri din ocean transformă dioxidul de carbon în molecule organice prin fotosinteză, microbii heterotrofi studiați consumă acele molecule și eliberează carbonul înapoi în ocean sub formă de dioxid de carbon. Acest ciclu determină cât de mult carbon stochează oceanul versus cât trimite înapoi în atmosferă.

Modelele climatice actuale întâmpină dificultăți în reprezentarea activității microbiene din cauza complexității sale. Prin reducerea diversității microbiene la un număr mic de grupuri funcționale, noul cadru teoretic face mult mai ușoară includerea acestor procese în modelele la scară largă.

Acest lucru ar putea duce la predicții mai bune cu privire la modul în care oceanul va răspunde la schimbările climatice și la cantitatea de carbon pe care o va stoca în viitor. „Dacă vrem să înțelegem clima, trebuie să înțelegem microbii. Ei sunt motoarele ciclului carbonului în ocean”, a concluzionat Levine.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Acidificarea oceanelor distruge viața socială a peștilor de recif

Caracatițele gigantice stăpâneau oceanele acum 100 de milioane de ani

Un inel uriaș de plancton care înconjoară mai multe insule din Oceanul Pacific, observat din satelit

O planetă cu un ocean global de magmă a fost descoperită de Telescopul Webb