«В принципе, азот и фосфор присутствуют даже в тропическом океане. Но часто эти элементы входят в состав частей мертвых растений и животных, которые опускаются на дно океана», — объясняет ведущий автор доктор Томас Браунинг из Центра им.
Гельмгольца GEOMAR. Ocean Research Kiel.
Микробы могут добраться до этих скрытых питательных веществ, перерабатывая мертвое вещество с помощью ферментов. В результате питательные вещества, такие как фосфор, снова становятся доступными. Но ферментам для функционирования необходимы такие микроэлементы, как железо, как описали биолог Браунинг и его коллеги из GEOMAR и Саутгемптонского университета в исследовании, недавно опубликованном в международном журнале Nature Communications.«Если вы посмотрите на распределение питательных веществ в океанах в глобальном масштабе, вы увидите региональные различия», — говорит д-р Браунинг. «Интересно, что из предыдущих наблюдений мы знаем, что в регионах, где питательные вещества ограничивают рост морских водорослей, используются не все доступные запасы питательных веществ.
Но почему?».Во время исследовательского рейса в рамках Центра совместных исследований 754 «Взаимодействие климата и биогеохимии в тропическом океане» группа исследователей искала ответ на этот вопрос.
В полевых экспериментах в морскую воду добавляли железо и определяли активность микробных ферментов. «Мы заметили, что на активность широко распространенной группы микробных ферментов влияет наличие железа в морской воде», — отмечает доктор Браунинг.Результаты помогли подтвердить гипотезы, сделанные в предыдущем исследовании ученых из Оксфордского университета. «Они продемонстрировали лабораторными экспериментами, что микробным ферментам требуется железо для обработки фосфора, и предположили, что это также может иметь важное значение в океане. Мы впервые подтвердили, что это действительно так», — объясняет Браунинг.Между основными питательными веществами, азотом и фосфором, азот в первую очередь рассматривается как главный ограничивающий фактор для роста водорослей в океане.
Однако дополнительное поступление азота в мировые океаны в результате деятельности человека может изменить эту ситуацию в будущем. Ограничение фосфора может стать более распространенным, и поэтому ожидается, что присутствие железа будет играть важную роль.
Что касается экологических циклов в океане, этот сдвиг повлияет на водоросли, их производство кислорода и способность поглощать CO2 из атмосферы.