IJzer is een essentiële voedingsstof in de oceaan. Het belang ervan voor algen en de stikstofkringloop is al uitvoerig onderzocht. Nutsvoorzieningen, een nieuwe ontdekking toont aan dat microben ook ijzer nodig hebben om fosfor te verwerken. Een team van onderzoekers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en de University of Southampton, VK, heeft resultaten gepubliceerd in het internationale tijdschrift Natuurcommunicatie waaruit blijkt dat ijzer de opname van fosfor in de oceaan kan beperken. Hun onderzoek draagt ​​bij aan de kennis van de nutriëntenkringloop in de oceaan.

Wetenschappers beschrijven de tropische oceaan vaak als een 'blauwe woestijn'. Dit komt door de beperkte tropische groei van eencellige algen in vergelijking met andere oceanische gebieden, die anders de oceaan groen zouden kleuren. De groei van deze algen is afhankelijk van voedingsstoffen zoals stikstof en fosfor. Tegelijkertijd, andere mariene organismen zijn afhankelijk van deze 'oceaanplanten' om te eten en te overleven in de oceaan.

"In principe, stikstof en fosfor zijn zelfs in de tropische oceaan aanwezig. Maar vaak worden deze elementen verwerkt in delen van dode planten en dieren die naar de oceaanbodem zinken, " legt de hoofdauteur Dr. Thomas Browning van GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel uit.

Microben kunnen bij deze verborgen voedingsstoffen komen door dode materie te recyclen met behulp van enzymen. Als resultaat, nutriënten zoals fosfor komen weer beschikbaar. Maar enzymen hebben sporenelementen zoals ijzer nodig om te kunnen functioneren, zoals de onderzoekers uitleggen.

"Als je kijkt naar de verdeling van voedingsstoffen in de oceanen op wereldschaal, je ziet regionale verschillen, "zegt Dr. Browning. "Interessant, we weten uit eerdere waarnemingen dat voor regio's waar nutriënten de groei van zeealgen beperken, niet alle beschikbare bronnen van nutriënten worden benut. Maar waarom?"

Tijdens een onderzoekscruise, het onderzoeksteam zocht een antwoord op deze vraag. Bij veldexperimenten ijzer werd toegevoegd aan zeewater en de onderzoekers observeerden microbiële enzymactiviteit. "We hebben waargenomen dat de activiteit van een wijdverspreide groep microbiële enzymen werd beïnvloed door de beschikbaarheid van ijzer in het zeewater, " zegt Dr. Browning.

De resultaten hielpen een hypothese te bevestigen die in een eerder onderzoek door wetenschappers van de Universiteit van Oxford was gedaan. "Ze hebben door laboratoriumexperimenten aangetoond dat microbiële enzymen ijzer nodig hebben om fosfor te verwerken, en suggereerde dat dit ook belangrijk zou kunnen zijn in de oceaan. We hebben voor het eerst bevestigd dat dit is, inderdaad, de zaak, ' zegt Browning.

Tussen de belangrijkste voedingsstoffen stikstof en fosfor, stikstof wordt vooral gezien als de belangrijkste beperkende factor voor de groei van algen in de oceaan. De extra aanvoer van stikstof in de wereldzeeën door menselijke activiteiten, echter, zou deze situatie in de toekomst kunnen veranderen. Fosforbeperking zou meer wijdverbreid kunnen worden en de aanwezigheid van ijzer zou daarom naar verwachting een grote rol spelen. Met betrekking tot ecologische cycli in de oceaan, deze verschuiving zou invloed hebben op algen, hun zuurstofproductie, en het vermogen om CO2 uit de atmosfeer op te nemen.