Bacterieel en archaea plankton, als de meest voorkomende vorm van leven in de oceanen, grote invloed op het mondiale milieu. Op basis van een breed onderzoek van de zeeën, onderzoekers van KAUST hebben een model ontwikkeld dat voorspelt hoe klimaatverandering deze microbiële populaties kan beïnvloeden1.

Temperatuur, beschikbaarheid van voedingsstoffen en sterftecijfers zijn drie primaire factoren die de aantallen van deze eenvoudige organismen, bekend als heterotrofe planktonische prokaryoten, sterk kunnen beïnvloeden. "Ik ben al lang geïntrigeerd over mogelijke relaties tussen deze drie primaire controles en of er al dan niet systematische patronen zijn, " zei KAUST universitair hoofddocent mariene wetenschappen Xosé Anxelu Morán, die het onderzoek leidde.

Hoewel Morán deze factoren eerder op sommige oceanische locaties had onderzocht, de Malaspina 2010 Global Circumnavigation Expedition gaf hem de kans om deze analyse wereldwijd uit te breiden.

Tijdens deze expeditie die werd geleid door Moráns medewerker en KAUST-collega, Carlos Duarte, de onderzoekers analyseerden monsters van 109 verschillende locaties in de Atlantische Oceaan, Indische en Stille Oceaan. Op elke locatie, ze kwantificeerden de massa heterotrofe planktonische prokaryoten en de mate waarin deze organismen zich voortplantten. Met deze gegevens konden ze de relatieve effecten van temperatuur en beschikbaarheid van voedingsstoffen op microbiële populaties bepalen.

Het team van Morán heeft ook het aantal virussen en grotere microben gemeten die dit plankton kunnen doden of consumeren.

Door de bijdragen van deze drie factoren te analyseren, een samenhangend beeld begon te ontstaan. "Als ofwel de beschikbaarheid van voedsel of de snelheid van predatie of virale aanval de groei van planktonbacteriën beperken, dan speelt temperatuur maar een ondergeschikte rol, " legde Morán uit. "Omgekeerd, als bacteriën worden bevrijd van deze twee controles, dan wordt temperatuur de overheersende factor."

Echter, de onderzoekers ontdekten ook dat er belangrijke geografische factoren waren die het effect van temperatuur bepalen:de impact van opwarming zal naar verwachting groter zijn naar de polen toe dan in wateren dichter bij de evenaar.

Oceanische ecosystemen kunnen overtollige koolstof uit de atmosfeer halen, maar Morán wijst erop dat de proliferatie van planktonische prokaryoten ten koste van grotere organismen deze koolstofvastlegging kan ondermijnen. Dus, inzicht in waar en hoeveel deze populaties worden beïnvloed door de opwarming zal belangrijke gevolgen hebben voor het milieu.

Morán test nu het model van zijn team door te onderzoeken hoe veranderingen in de omgeving het groeigedrag van plankton uit de Rode Zee bij KAUST beïnvloeden. "We willen het experimenteel bewijzen in de Rode Zee, het heetste diepe zeebekken ter wereld, " hij zei.