Acidificarea oceanelor poate împiedica eroii fixatori de azot ai rețelei trofice

O privire atentă asupra configurațiilor experimentale poate începe să explice predicțiile de duel cu privire la dacă acidificarea oceanelor va stimula sau va sufoca fixatorii vitali ai azotului marin. Până acum, noul look are tendințe spre sufocare.

Pe măsură ce oamenii eliberează din ce în ce mai mult dioxid de carbon în aer, oceanul preia gazul și se apropie de aciditate. În aceste ape în mișcare, microbii marini au numit Trichodesmium ar putea slăbi în adăugarea de azot, un aport critic pentru rețelele trofice marine, spune Dalin Shi de la Universitatea Xiamen din China. Și problema ar putea fi exacerbată în mările care se acidifică, în care fierul este rar – de exemplu, în zone largi de ape tropicale și subtropicale, cum ar fi oceanele Atlantice de Sud și Pacific, raportează Shi și colegii lui 27 aprilie în Ştiinţă.

Întrebarea cum Trichodesmium cianobacteriile reacționează la schimbarea oceanului face o mare diferență în prezicerea modului în care vor reacționa și alte vieți marine, de la balene la simple bucăți de plancton plutitor. Azotul, esențial vieții pentru procese de bază precum construirea ADN-ului și a proteinelor, formează o mare parte din atmosfera Pământului. Cu toate acestea, majoritatea viețuitoarelor nu pot face nicio chimie cu forma atmosferică, doi atomi de azot cu legături triple unul cu celălalt. Trichodesmium microbii, totuși, pot sparge acele legături și pot transforma azotul în forme mai utilizabile. Aceste cianobacterii pot reprezenta până la jumătate din azotul fixat în ocean.

Cercetările de laborator din ultimii 10 ani au sugerat în general că creșterea CO2 a încurajat fotosinteticul Trichodesmium să crească mai abundent și să furnizeze mai mult azot utilizabil. Tarifele au variat, însă. Dar când Shi și colegii au încercat versiunea lor a experimentului, au descoperit o scădere a fixării azotului, nu o creștere. „Am fost foarte entuziasmat și am fost foarte nedumerit”, spune Shi, care a publicat rezultatele în 2012.

După o serie de lucrări detaliate de laborator, de la cultivarea microbilor de laborator până la prelevarea de probe de cianobacterii sălbatice, el și colegii propun o explicație pentru contradicții. În primul rând, o mare parte din lucrările anterioare de laborator au folosit o rețetă de apă de mare artificială care a permis contaminarea cu metale toxice și forme de azot, au concluzionat cercetătorii. Aceste adăugiri nedorite au introdus o varietate inexplicabilă a rezultatelor.

De asemenea, Shi și colaboratorii au demonstrat că creșterea CO2 singur poate stimula creșterea microbilor, dar că alunecarea apoasă către aciditatea oceanului poate scădea capacitatea microbilor de a fixa azotul. Și dacă cianobacteriile cresc în apă fără fier, un nutrient esențial pentru ele, încetinirea fixării azotului poate copleși orice efecte pozitive de creștere ale CO suplimentar.2.

Lucrarea ar putea fi de mare ajutor în rezolvarea contradicțiilor dintre experimente, spune oceanograful Douglas Capone de la Universitatea din California de Sud din Los Angeles.

Orly Levitan, autoarea a ceea ce ar fi putut fi primul studiu privind acidificarea care stimulează fixarea azotului, spune că ar lua în considerare schimbarea rețetei de apă de mare pe baza noii lucrări dacă ar revedea această lucrare. Cu toate acestea, Levitan, care studiază planctonul la Universitatea Rutgers din New Brunswick, NJ, avertizează împotriva extrapolării prea departe. O privire asupra sălbaticului Trichodesmium sugerează că cianobacteriile pot avea moduri neașteptate de compensare în apele lipsite de fier, sporind captarea mineralelor din praful care se depune din aer, de exemplu. Este prea devreme, spune ea, pentru a încheia discuția despre ceea ce se va întâmpla în complexitatea oceanului real.