Исследование Технологического института Джорджии, опубликованное в понедельник в журнале Nature Communications, показывает, что диатомовые водоросли накапливают в свои кремнеземные оболочки больше железа, чем им на самом деле нужно. В результате не хватает железа, а добавленное железо может стимулировать меньшую производительность, чем ожидалось. В исследовании также говорится, что удаление железа путем включения в диатомовый кремнезем может быть серьезным фактором, контролирующим биодоступный пул железа в Южном океане, что отрицательно влияет на экосистему.
«Точно так же, как человек, идущий через буфет, берет последние два куска торта, даже зная, что съест только один, он поглощает еду», — сказала Эллери Ингалл, профессор Колледжа наук Технологического института Джорджии. «Все остальные в очереди ничего не получают; решение человека влияет на других людей».Ингалл говорит, что эти диатомовые водоросли, которые «забирают», также негативно влияют на количество вырабатываемого планктона, улавливающего углерод.
Они также превосходят другие организмы по железу.«Похоже, что диатомовые водоросли не используют все железо для фотосинтеза», — сказал он. «Они включают железо в свои раковины для другой цели, защищая его от других и влияя на экосистему планктона».В течение многих лет исследователи знали, что диатомовые водоросли могут удалять железо из океанов и углерод из атмосферы, но мало что известно о том, как железо подвергается циклическому циклу и удаляется из антарктического региона.Ингалл и бывшая аспирантка Технологического института Джорджии Джулия Диас провели почти шесть недель в антарктическом море Росса с 2008 по 2009 год, пытаясь узнать больше.
Они собрали образцы в холодных водах и использовали их для создания того, что считается первой спектроскопической характеристикой состава железа в морском биогенном кремнеземе. Ингалл провел рентгеновский анализ фитопланктона в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США.Основным источником биодоступного железа в Антарктиде является тающий снег и осаждение пыли.
Ингалл обнаружил, что добавление железа из этих источников едва успевает за вычитанием диатомовыми водорослями.«Поглощение железа диатомовыми водорослями значительно по сравнению с тем, что мать-природа может естественным образом добавить в океан», — сказал он. «Это поглощение может сместить микробные сообщества в пользу организмов с относительно более низкими потребностями в железе».
По словам Ингалла, удаление железа сообществами фитопланктона, в которых преобладают диатомовые водоросли, может ослабить ожидаемый результат повышенного поглощения углерода за счет удобрения железом за счет снижения продуктивности другого фитопланктона, который более эффективно поглощает углекислый газ.Это исследование финансировалось Национальным научным фондом (EDI-0849494, PLY-0836144 и EDI-1060884).
