Derin deniz Orta Atlantik Sırtı’nın altındaki yeraltı akiferlerindeki mikroplar karbonu ‘yemek’

Mavi balinalardan mikroplara kadar Dünya üzerindeki tüm yaşam şu ya da bu şekilde karbon kullanır. Ancak tüm karbon eşit yaratılmamıştır.

Okyanuslarda, şekerler ve proteinler gibi bazı karbon içeren bileşikler mikroorganizmalar tarafından hızla yutulurken, balık pullarında bulunan kitin gibi diğerlerinin tüketilmesi çok daha zordur.

Bilim adamları, “refrakter karbon” olarak adlandırılan ikincisinin nispeten az bir kısmının okyanusta bozunduğuna uzun zamandır inanıyorlar. Çoğu okyanus tabanına düşer ve derin su tortusunun oluşmasına yardımcı olur, ya da düşünce öyleydi.

Derin deniz yeraltı akiferleri resmi değiştiriyor

Şimdi, ekolojistler Delaware Üniversitesi’nden Sunita Shah Walter ve Harvard Üniversitesi’nden Peter Girguis liderliğindeki bir araştırma ekibi, denizaltı Orta Atlantik Sırtı yakınlarındaki yeraltı akiferlerinin doğal biyolojik reaktörler gibi davranarak soğuk, oksijenli deniz suyunu çekerek mikroplara izin verdiğini gösterdi. bilim adamlarının inandığından daha fazla – belki de çok daha fazla – refrakter karbon tüketin.

Ulusal Bilim Vakfı’nın Okyanus Bilimleri Bölümü’nün program direktörü Michael Sieracki, “Bu çalışma, geniş deniz altı mikrop topluluğunun derin okyanus kabuğunda dolaşan deniz suyuyla beslenebileceğini gösteriyor” dedi. Karanlık Enerji Biyosfer Araştırmaları Merkezi ve Uluslararası Okyanus Keşif Programı. “Bu mikroplar, okyanusa geri dönen deniz suyunun bileşimini değiştiriyor.” Sonuçlar bu hafta dergide yayınlandı. Doğa Jeolojisi.

Girguis, “Bu, derin okyanusta karbon döngüsü hakkındaki düşüncelerimizi yeniden şekillendirme ihtimaline sahip.” Dedi. “Karbonun yüzeyde fotosentetik algler tarafından üretildiğini biliyoruz. Balıkların bunun bir kısmını yediğini, bir kısmının battığını biliyoruz. Bunu açıklayabiliriz, ancak ‘karbon bütçemizde’ bazı dev sorularımız oldu. “

‘Karbon bütçesi’ ile ilgili sorular yanıtlandı

Girguis, sistemin merkezinde okyanus ortası sırtın, yani dünyayı çevreleyen deniz altı dağlarının olduğunu söyledi.

Derin okyanusta, sırt bir konveksiyon hücresi gibi davranır – su her iki taraftaki çatlaklara ve yarıklara sızar ve merkeze yaklaştıkça ısınır.

Isınan su yükseldikçe, soğuk, oksijenli su kayaların içine çekilerek büyük bir deniz altı akiferi oluşturur. Girguis’e göre bu akifer, okyanusu doğal haliyle incelemek için nadir bir şans.

“Karbonun okyanusta nereye gittiğine dair anlayışımız oldukça ilkel” dedi. “Bu araştırma bize A noktasında bir ölçüm ve B noktasında bir ölçüm alma ve aralarında ne olduğunu bulma fırsatı verdi.”

Bu ölçümleri elde etmek için Girguis ve meslektaşları, Orta Atlantik Sırtı’nda “Kuzey Göleti” olarak adlandırılan bir alanı hedef aldılar.

Harvard, Güney Kaliforniya Üniversitesi, Deniz Biyolojisi Laboratuvarı, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz ve diğer kurumlardan araştırmacılardan oluşan ekip, bir dizi kuyu açtı ve hangi mikropların akiferi yuva olarak adlandırdığını ve olup olmadıklarını belirlemek için su örnekleri topladı. karbon tüketebilir.

Girguis, “El değmemiş su ve mikrobiyal numuneler toplamak istedik” dedi. “Okyanus ortası sırtına baktığınızda ve içinde dolaşan suyu düşündüğünüzde, okyanusun büyük bir kısmı bu soğuk ortamda hareket ediyor gibi görünüyor. Orada mikroplarla neler olup bittiğini ve neler olduğunu bilmek istedik. elde ettikleri karbonla.”

Akiferlerdeki karbon yiyen mikroplar

Girguis ve meslektaşları, akiferlerdeki mikropların karbon yiyebileceğini gösterebilse de, mikropların ne kadar aktif olduğu belirsizliğini koruyordu.

“Suyun belirli bir oksijen konsantrasyonuyla geldiğini ve düştükçe karbonun doğru orantılı olarak düştüğünü gösterebildik” dedi. “Bu bize mikropların onu yediğine dair yüksek derecede güven veriyor.”

Aslında Girguis, mikropların etkileyici bir oranda karbon tüketmesinin mümkün olduğunu söyledi.

“Bu tek siteden hesapladığımız rakamlar, oradaki karbonun yüzde 50’sinden biraz fazlasının tüketildiğini gösteriyor” dedi. “Sonunda, karbonun çoğunluğunun bu akiferlerde bozunduğunu görebiliriz, özellikle de tüm okyanus birkaç on binlerce yılda bir bunların içinden geçtiği için. Bu, okyanus zaman ölçeklerinde hızlıdır.”

Sonraki adımlar: Mikropların kaya minerallerine ihtiyacı var mı?

Girguis ve meslektaşları ileriye dönük olarak, deniz suyu akiferlerden geçerken ne kadar karbon tüketildiğini ve okyanus ortasındaki sırtın bazalt kayasındaki minerallerin mikropların karbon ziyafeti çekme yeteneğine katkıda bulunup bulunmadığını daha iyi ölçmeyi umuyor.

Girguis, “Bu, mikropların bu soğuk, oksijenli akiferde ne yaptığını bulalım ve bu verileri karbon döngüsü anlayışımıza ekleyebiliriz” deme niyetiyle başladı. “Ama sonuçlara şaşırdık.

“Tüm canlılar karbona bağımlıdır ve karbonun üretildiği ve tüketildiği bir döngü vardır. Deniz suyunu alın ve oksijenli bir yer altı akiferine pompalayın ve aniden bu süreçlere yakından bakma fırsatınız olur.”