De oceaan legt enorme hoeveelheden koolstof vast in de vorm van "opgelost organisch materiaal, " en nieuw onderzoek legt uit hoe een oude groep cellen in de donkere oceaan het laatste beetje energie uit koolstofmoleculen wringt die bestand zijn tegen afbraak.

Een blik op genomen van SAR202 bacterioplankton vond oxidatieve enzymen en andere belangrijke families van enzymen die erop wijzen dat SAR202 de laatste stadia van afbraak kan vergemakkelijken voordat de opgeloste zuurstof materie, of DOM, bereikt een "refractaire" toestand die verdere ontbinding afweert.

Bevindingen uit de studie van wetenschappers van de Oregon State University zijn onlangs gepubliceerd door de American Society for Microbiology.

De oceaan sekwestreert bijna net zoveel koolstof als er in de atmosfeer bestaat als koolstofdioxide (CO2) en het nieuwe onderzoek naar de genomen van diepwaterbacteriën werpt een belangrijk nieuw licht op hoe het koolstofmagazijn werkt.

Stephen Giovannoni, OSU onderscheiden hoogleraar microbiologie, zei dat in de buurt van het oceaanoppervlak, de DOM-koolstof wordt niet geconsumeerd omdat de kosten voor het oogsten van de hulpbronnen te hoog zijn. Stromen transporteren de "recalcitrante" vormen van DOM die overblijven naar de diepe oceaan, waar ze langzaam worden afgebroken tot verbindingen die duizenden jaren kunnen blijven bestaan.

Zach Landry, een afgestudeerde OSU-student en eerste auteur van de studie, genaamd SAR202 "Monstromaria" van de Latijnse term voor "zeemonster".

"Ze zijn zeer overvloedig in de donkere oceaan waar geen fotosynthese plaatsvindt en planktonische cellen leven van alles wat vanaf het oppervlak regent, " Giovannoni zei. "De grote onbekende koolstofcyclus is de reden waarom zoveel koolstof zich ophoopt als organisch materiaal in de oceaan. In principe, micro-organismen zouden het kunnen gebruiken als voer om energie te maken en biomassa op te bouwen - en CO2 terug te sturen naar de atmosfeer, wat een ramp zou zijn.

"Aan de oppervlakte, waar er hevige concurrentie is om stikstof en fosfor, en begrazing door grotere planktoncellen, De activiteiten van Monstromaria betalen niet goed genoeg om in hun levensonderhoud te voorzien, " Giovannoni zei. "Het is zo moeilijk om de resistente verbindingen af ​​te breken dat het de kosten niet waard is. Het is alsof je probeert je brood te verdienen met boeren in een stedelijk gebied - het zal niet werken omdat de kosten van levensonderhoud te hoog zijn.

"De resistente DOM-koolstof is het laatste wat je zou willen bij een buffet, maar de SAR202 verbruikt het in de diepe oceaan omdat het alles is wat er nog over is."

Het onderzoek is gedaan in het laboratorium van Giovannoni door Landry, dan een Ph.D. kandidaat bij OSU en nu een postdoctoraal onderzoeker, en medewerkers van het Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, het National Biodefense Analysis and Countermeasures Center, de Universiteit van Wenen, en de Universiteit Utrecht.

"Aangezien SAR202 oud is en tegenwoordig domineert in het donkere oceaanrijk, we speculeren dat hun aankomst in oude oceanen de vroege koolstofcyclus kan hebben beïnvloed, ' zei Landry.