Джерело майже третини кисню на Землі під загрозою: його виживанню заважає потепління океану

Безліч рослин, водоростей і ціанобактерій забезпечують фотосинтез, що використовує сонячну енергію для живлення більшої частини харчових ланцюгів планети. Однак мало хто так само вправний у цьому, як прохлорококк, що вважається найпоширенішим організмом на Землі, що фотосинтезує, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Найпоширеніший організм, що фотосинтезує

Відомо, що цей крихітний морський мікроб чинить величезний вплив у своєму середовищі існування, а також за його межами, забезпечуючи майже третину всього виробництва кисню на планеті й формуючи життєво важливу основу харчових ланцюгів.

У новому дослідженні вчені виявили, що прохлорококк і багато інших мікробів, що фотосинтезують, виявилися більш вразливими до потепління океану, ніж вважалося раніше. Ці морські мікроби широко поширені, мешкаючи більш ніж у 75% освітлених сонцем поверхневих вод. Однак найбільш вони поширені в тропіках і прилеглих районах, де прохлорококи добре пристосовані до теплих умов, бідних на поживні речовини.

За словами провідного автора дослідження, океанографа з Вашингтонського університету Франсуа Рібале, далеко від берега, у топіках, вода має неймовірно яскравий блакитний колір, бо в ній майже немає інших мікроорганізмів, крім Prochlorococcus.

З огляду на цю теплолюбність вчені раніше вважали, що прохлорококу нічого не загрожує, оскільки температура океану продовжує зростати через спалювання викопного палива та втрату поглиначів вуглецю. Однак нове дослідження показує, що ситуація трохи інакша: вища температура не завжди означає більш придатне середовище для морського мікроба.

Ключове джерело кисню на Землі під загрозою

Відомо, що ідеальний діапазон для прохлорокока — від 19 до 28 градусів за Цельсієм. На жаль, кліматичні прогнози показують, що багато тропічних і субтропічних вод перевищать цю межу протягом наступних 75 років. За словами Рібале, це означає, що вуглецю на Землі ставатиме дедалі менше, а отже, зменшиться і кількість їжі для решти морського харчового ланцюга.

Наявні дані про цих мікробів були отримані здебільшого з клітин, вирощених у лабораторних умовах, тож Рібале з колегами звернулися за новими даними до природного середовища існування Prochlorococcus.

Загалом вчені проаналізували 800 мільярдів клітин розміром з Prochlorococcus, виявлених ними під час 90 дослідницьких експедицій, що охоплюють 13 років. Команда виміряла кількість мікробів за допомогою лазера, встановленого на судні, а потім застосувала статистичну модель, засновану на загальноприйнятих методах зростання морського мікроба. Зазначимо, що експерименти супроводжувалися мінімальним втручанням у життя піддослідних.

Результати вказують на те, що швидкість поділу клітин варіювалася залежно від широти — автори пов'язали це з коливаннями води, а не сонячним світлом або вмістом поживних речовин. Мікроби найефективніше розвивалися у відносно теплій воді, від 19 до 28 °C, але при температурі трохи вищій за цей діапазон зазнавали несподіваних труднощів. Команда помітила, що поділ клітин сповільнився майже до нуля за температури вище 30 °C, що становило одну третину від швидкості, зафіксованої у воді з нижньою межею діапазону їхньої переносимості. Таким чином, учені дійшли висновку, що температура вигоряння морських мікробів насправді значно нижча, ніж передбачалося раніше.

Дослідження припускає, що до кінця цього століття продуктивність Prochlorococcus може знизитися на 17% у тропіках за помірного потепління і на 51% за сильнішого потепління. У глобальному масштабі він може знизитися на 10% за помірного потепління і на 37% за більш екстремального сценарію.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що на Землі зовсім не залишиться кисню: вчені вирахували час, коли це станеться.

Раніше Фокус писав про те, що два мільярди років пішло на те, щоб "закачати" в атмосферу Землі кисень.