Mokslininkai ilgą laiką nesugebėjo suderinti teorijos su realiais duomenimis apie tai, kaip giliavandeniai organizmai kaupia anglį. Skaičiavimai paprasčiausiai „nesueidavo“. Dabar paaiškėjo, kad problema buvo ne duomenyse, o pačiame klausime, kurį mokslininkai uždavė.
Naujas tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature Geoscience“, atskleidžia netikėtą mechanizmą, leidžiantį giliavandeniams mikroorganizmams fiksuoti neorganinę anglį – net ir visiškoje tamsoje, toli nuo Saulės šviesos.
Vandenynas – didžiausias Žemės „anglies siurblys“
Vandenynas jau seniai laikomas svarbiausiu sąjungininku kovoje su klimato kaita. Jungtinių Tautų duomenimis, jis sugeria daugiau nei 30 proc. visų žmonijos išmetamų anglies dioksido emisijų ir net apie 90 proc. perteklinės šilumos, kuri susidaro dėl šiltnamio efekto.
Didžioji dalis anglies fiksacijos vyksta vandenyno paviršiuje, kur fitoplanktonas, naudodamas Saulės energiją, vykdo fotosintezę. Tačiau mokslininkai jau seniai žinojo, kad ir giliuose, tamsiuose vandenyno sluoksniuose anglis taip pat kažkaip kaupiama – tik nebuvo aišku, kaip.
Teorija neveikė: energijos buvo per mažai
Iki šiol vyravo nuomonė, kad pagrindiniai giliavandenės anglies fiksacijos „darbininkai“ yra amoniaką oksiduojančios archėjos – mikroorganizmai, galintys gauti energijos ne iš šviesos, o iš cheminių reakcijų. Tačiau realūs matavimai parodė problemą: energijos, gaunamos oksiduojant amoniaką, tiesiog nepakako tam anglies kiekiui, kuris buvo aptinkamas giliavandeniuose sluoksniuose.
„Mes tiesiog negalėjome sudaryti biudžeto – skaičiai nesutapo“, – teigia Alyson Santoro, Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje mikrobų okeanografė ir viena tyrimo autorių. Kitaip tariant, kažkas dar prisidėjo prie anglies kaupimo, bet tas „kažkas“ liko nepastebėtas.
Pasirodo, kaltas buvo ne tas, kurį įtarė
Užuot bandę įrodyti, kad žinomi autotrofai veikia efektyviau, nei manyta, mokslininkai uždavė kitą klausimą: ar jie tikrai yra vieninteliai, kurie giliame vandenyne fiksuoja anglį?
Eksperimento metu tyrėjai chemiškai slopino amoniaką oksiduojančius mikroorganizmus. Jei jie būtų vieninteliai anglies „rinkėjai“, fiksacijos rodikliai turėjo smarkiai kristi. Tačiau to neįvyko.
Tai atvėrė duris naujam atradimui: reikšmingą vaidmenį atlieka ir mikrobiniai heterotrofai – organizmai, kurie iki šiol buvo laikomi tik vartotojais, o ne aktyviais anglies fiksuotojais.
Giliavandenis maisto tinklas – daug sudėtingesnis, nei manyta
Šis atradimas keičia supratimą apie giliavandenį maisto tinklą. Pasirodo, anglies ciklas vandenyno gelmėse nėra vien tik „viršaus nuleistas“ procesas, kai paviršiuje sukurta organinė medžiaga nusėda žemyn. Dalį anglies ten pat fiksuoja mikroorganizmai, kurie anksčiau nebuvo laikomi svarbiais šio proceso dalyviais.
„Dabar pirmą kartą turime skaičius, rodančius, kiek anglies giliame vandenyne fiksuoja heterotrofai, palyginti su autotrofais“, – pabrėžia A. Santoro. „Tai iš esmės keičia mūsų supratimą apie giliavandenės ekosistemos pagrindus.“
Kodėl tai svarbu klimato kaitos kontekste
Nors vandenynas sugeria didžiulius anglies dioksido kiekius, mokslininkai pabrėžia, kad tai nėra begalinis procesas. Net ir optimistiškiausiais klimato scenarijais vandenynai dar dešimtmečius ar net šimtmečius gali kaupti perteklinę šilumą, kuri turės ilgalaikių pasekmių.
Vis dėlto šis atradimas leidžia tiksliau modeliuoti anglies ciklą ir geriau suprasti, kiek realiai Žemė pajėgi „paslėpti“ anglies giliuose vandenynuose. Kuo tiksliau suprantame šiuos procesus, tuo realistiškesnes ir veiksmingesnes klimato kaitos mažinimo strategijas galime kurti.
Mokslininkų žinia aiški: vandenyno gelmės slepia dar ne vieną netikėtą mechanizmą, kuris gali būti lemiamas mūsų planetos ateičiai.
Šaltiniai:
- https://news.ucsb.edu/2025/022270/mystery-missing-deep-ocean-carbon-fixers
- https://www.popularmechanics.com/science/environment/a69714470/deep-ocean-carbon-fixing/
