Ключ к долгосрочному хранению растворенного органического углерода в глубинах океана

Океан содержит огромное количество углерода в виде растворенного органического вещества. Его объем, около 700 миллиардов килограммов, сопоставим со всем углекислым газом, накопленным в атмосфере, или более чем в 200 раз больше, чем сумма всего углерода, содержащегося в морских организмах.Хесус Мария Арриета, исследователь из экспедиции Маласпина, заявляет: «По оценкам, от 30% до 50% производства органического вещества из океана, что, в свою очередь, составляет половину производства мирового органического вещества. в форме DOC в океане. Признание механизмов, которые позволяют этому растворенному органическому материалу оставаться стойким в глубинах океана, имеет решающее значение для понимания регуляции углеродного цикла и глобального климата ».

Кругосветное плавание, совершенное судном Hesperides в рамках проекта Malaspina, стало уникальной возможностью получить образцы из Атлантического и Тихого океанов. Для этого исследования ученые использовали образцы растворенного органического материала из глубин океана, полученные на разных глубинах от 1000 до 4000 метров.До настоящего времени считалось, что этот органический материал, растворенный в глубинах океана, устойчив к микробной деградации, поскольку состоит из устойчивых или очень устойчивых химических структур. Согласно этому новому исследованию, если бактерии не могут справиться с тысячами различных молекул, составляющих углерод, то потому, что они находятся в очень низкой концентрации.

Расход энергии бактериями на использование каждой из этих молекул не может быть компенсирован доступной низкой концентрацией, которая предотвращает ее разложение.Исследователь CSIC подчеркивает: «Предлагая бактериям концентрированный органический материал из глубинных водоемов, мы наблюдали стимуляцию роста в более высоких концентрациях, то есть этот органический материал из глубин океана, который до сих пор считался малоразлагаемым или не разлагаемым вообще, является фактически легко разлагается глубоководными микроорганизмами.

Причина в том, что это большое количество органического углерода представляет собой смесь «остатков» легко разлагаемых материалов, но их использование ограничено существующими низкими концентрациями каждого соединения ».Механизмы, регулирующие климатСогласно предыдущим исследованиям, увеличение концентрации DOC в глубинах океана в прошлом могло повлечь за собой удаление CO2 из атмосферы и охлаждающий эффект на планете.

Арриета добавляет: «Недавно было предложено попытаться стимулировать микробиологическое производство устойчивых природных соединений, чтобы изолировать углекислый газ из атмосферы и сохранить его в океане. Наша работа показывает, что потенциал этого предложения будет очень ограниченным. "