Essentiële microbiologische interacties die onze oceanen stabiel houden, zijn voor het eerst volledig onthuld, door onderzoekers van de Universiteit van Warwick.

Dr. Joseph Christie-Oleza en professor David Scanlan van de School of Life Sciences hebben ontdekt dat twee van de meest voorkomende soorten micro-organismen in de oceanen - fototrofe en heterotrofe bacteriën - samenwerken om voedingsstoffen te circuleren, bijgevolg, koolstof uit de atmosfeer halen en het ecosysteem voeden.

Dit is in strijd met de populaire wetenschappelijke overtuiging dat mariene fototrofen en heterotrofen met elkaar concurreren om de schaarse voedingsstoffen die in zeewater worden aangetroffen, te consumeren.

Fototrofe bacteriën gebruiken licht om koolstofdioxide uit de lucht te 'binden', en dit omzetten in organische stof – die eruit lekt, en wordt geconsumeerd door heterotrofen, die op hun beurt weer voedingsstoffen afgeven aan het ecosysteem, zodat de fototrofe bacteriën hun werk kunnen blijven doen:fotosynthese en meer koolstof vastleggen.

Deze interactie houdt het niveau van voedingsstoffen in de oceaan in evenwicht en zorgt voor een gezonde basis die uiteindelijk het hele mariene voedselweb in stand houdt. De helft van de primaire productie van de planeet en de helft van de zuurstof die we inademen, vertrouwen op dit systeem om efficiënt te werken. De snelheid waarmee deze voedingsstoffen worden gecirculeerd, bepaalt de snelheid waarmee de oceanen zullen blijven bufferen tegen koolstofdioxide in de atmosfeer, wat een belangrijk broeikasgas is.

De onderzoekers observeerden deze interactie door zuivere culturen van elke bacterie in het laboratorium te kweken, en ze samen te voegen in natuurlijk zeewater en voedings- en moleculaire analyses uit te voeren over een lange tijdspanne.

Verrassend genoeg, beide micro-organismen bereikten een stabiele toestand waarin de fototrofe en heterotrofe bacteriën elkaar wederzijds voordeel gaven - waarbij de fototrofen anorganische voedingsstoffen en licht consumeerden om koolstof te fixeren, en de heterotrofen die de gelekte organische koolstof gebruiken als een bron van koolstof en energie en anorganische voedingsstoffen teruggeven aan de fototrofe.

"Een beter begrip van deze essentiële processen die de 'motor' van de oceaan draaiende houden, zal helpen om de manier waarop we voor onze wateren zorgen te verbeteren - en zal ons in staat stellen om beter te voorspellen hoe oceanen in de toekomst zullen reageren op een veranderend klimaat met toenemende niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer", merkte professor Scanlan op, die hoogleraar Mariene Microbiologie is aan de School of Life Sciences.

"Hier geven we experimenteel bewijs van een basisconcept in ecologie, waar voedingsstoffen moeten circuleren om een ​​stabiel ecosysteem te behouden, als geld in de economie! Als een van de partners te veel neemt en niet teruggeeft, hij zal zelf op den duur de gevolgen ondervinden. Het systeem zal zichzelf reguleren en altijd een stabiele toestand bereiken", merkte dr. Christie-Oleza op.

Het onderzoek, "Nutriëntenrecycling vergemakkelijkt de stabiliteit op lange termijn van mariene microbiële fototrofe-heterotrofe interacties, " is gepubliceerd in Natuur Microbiologie .