Поскольку планета продолжает нагреваться, а последствия антропогенного изменения климата продолжают усиливаться, растёт необходимость поиска способов смягчения последствий изменения климата. В журнале Nature Communications Калифорнийского университета в Ирвайне учёные описывают новую технологию, которая позволяет им увидеть, как сложные органические молекулы, созданные морскими бактериями, могут хранить углерод, способствующий потеплению климата, в глубинах океана.
«Это первый раз, когда мы измеряем такие вещи в морской воде», — сказал Бретт Уокер, доцент кафедры наук о системе Земли и старший автор исследования. «Наша новая методика великолепна, потому что вы можете посмотреть на состав всех органических молекул в морской воде и увидеть, как они циркулируют».
Уокер и его команда провели полевые работы в заливе Баффина между Канадой и Гренландией. Команда измерила концентрации класса молекул, называемых карбоксильно-богатыми алициклическими молекулами (CRAM), в морской воде и обнаружила, что определенные виды органических молекул преимущественно хранятся в глубине океана, тогда как другие быстро перемещаются на поверхность.
«В глубине океана мы обнаруживаем, что исчезает от четверти до половины CRAM, и единственный способ удалить этот материал — биологический, с помощью гетеротрофных бактерий, которые используют этот материал в качестве источника энергии», — сказал Уокер.
«Раньше мы думали, что CRAM накапливается в глубинах океана. Но если взглянуть на данные по концентрации, которые мы получили для залива Баффина, вырисовывается совершенно иная картина, и мы обнаруживаем, по крайней мере, в заливе Баффина в этом арктическом регионе , что на самом деле на освещенной солнцем поверхности океана производятся тонны CRAM, которые затем удаляются на глубине».
И наоборот, если половина CRAM не вступает в реакцию и хранится в глубинах океана, это может означать, что бактерии могут хранить нагревающий планету углерод, полученный из поверхностного CO2 , в течение очень длительного времени.
«Это меняет наши представления о том, что мы думали раньше о циклах CRAM», — сказал Уокер. «Если больше CRAM можно будет хранить в глубинах океана, то, по-видимому, это будет иметь потенциал для смягчения атмосферного климата в масштабах столетия».
Следующий шаг — найти способ заставить бактерии запасать как можно больше CRAM в глубинах океана.
«Цель состоит в том, чтобы исследовать, существует ли естественный процесс, с помощью которого можно было бы усилить естественное производство этих инертных соединений на глубине с помощью местных популяций бактерий или чего-то в этом роде», — сказал Уокер. «Если вы просто немного увеличите скорость глубоководного хранения океана , вы можете кардинально изменить хранение углерода в течение тысячелетий».
Уокер и его коллеги планируют выяснить, действует ли тот же биохимический процесс в океанских водах по всему миру. «Мы планируем оценить скорость производства или потери CRAM с формированием глубинных вод и циркуляцией океана», — сказал он.
Автор Мария Захарова
Контакты, администрация и авторы