مصدر الصورة: كوهين وآخرون. (2022)/لارسون وآخرون. 2022/د. ميكايلا إي لارسون.

اكتشف العلماء في جامعة سيدني للتكنولوجيا نوعًا جديدًا لديه القدرة على عزل الكربون بشكل طبيعي، حتى مع ارتفاع درجة حرارة المحيطات وزيادة حمضيتها.

يقوم هذا الميكروب المتوفر بكثرة في جميع أنحاء العالم بعملية التمثيل الضوئي ويطلق بوليمر خارجي غني بالكربون يجذب الميكروبات الأخرى ويثبط حركتها. ثم يأكل بعضًا من الفريسة المحاصرة قبل أن يتخلى عن "الغلاف المخاطي" للبوليمر الخارجي. بعد احتجاز ميكروبات أخرى، يصبح البوليمر الخارجي أثقل ويغوص، ليشكل جزءًا من مضخة الكربون البيولوجية الطبيعية في المحيط.

قادت عالمة الأحياء البحرية الدكتورة ميكايلا لارسون البحث المنشور في مجلة Nature Communications، وتقول إن الدراسة هي الأولى التي توضح هذا السلوك.>

تتحكم الميكروبات البحرية في الكيمياء الجيولوجية الحيوية للمحيطات من خلال مجموعة من العمليات بما في ذلك التصدير العمودي وعزل الكربون، مما يؤدي في النهاية إلى تعديل المناخ العالمي.

يقول الدكتور لارسون إنه على الرغم من أن مساهمة العوالق النباتية في مضخة الكربون راسخة، إلا أن أدوار الميكروبات الأخرى غير مفهومة كثيرًا ونادرًا ما يتم قياسها كميًا. وتقول إن هذا ينطبق بشكل خاص على الطلائعيات المختلطة التغذية، والتي يمكنها القيام بعملية التمثيل الضوئي واستهلاك الكائنات الحية الأخرى في نفس الوقت.

"تستخدم معظم النباتات الأرضية العناصر الغذائية من التربة لتنمو، لكن بعضها، مثل مصيدة الذباب فينوس، تكتسب عناصر غذائية إضافية عن طريق اصطياد الحشرات واستهلاكها. وبالمثل، فإن الميكروبات البحرية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، والمعروفة باسم العوالق النباتية، تستخدم العناصر الغذائية الذائبة في مياه البحر المحيطة لتنمو.

"ومع ذلك، فإن كائن دراستنا،  Prorocentrum cf. balticum، عبارة عن مزيج من الكائنات الحية الدقيقة، لذا فهو قادر أيضًا على تناول ميكروبات أخرى للحصول على جرعة مركزة من العناصر الغذائية، مثل تناول الفيتامينات المتعددة. . إن امتلاك القدرة على الحصول على العناصر الغذائية بطرق مختلفة يعني أن هذا الميكروب يمكن أن يشغل أجزاء من المحيط خالية من العناصر الغذائية الذائبة وبالتالي فهو غير مناسب لمعظم العوالق النباتية.

تقول البروفيسور مارتينا دوبلين، المؤلفة الرئيسية للدراسة، إن النتائج لها أهمية عالمية لكيفية رؤيتنا للمحيطات التي توازن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

ويقدر الباحثون أن هذا النوع، المعزول من المياه البحرية من سيدني، لديه القدرة على امتصاص ما بين 0.02 إلى 0.15 جيجا طن من الكربون سنويًا. وجد تقرير الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب لعام 2018 أنه لتحقيق الأهداف المناخية، ستحتاج تقنيات واستراتيجيات إزالة ثاني أكسيد الكربون إلى إزالة ما يقرب من 10 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كل عام حتى عام 2050.< /فترة>

"هذا نوع جديد تمامًا، لم يتم وصفه من قبل بهذا القدر من التفاصيل. المعنى الضمني هو أنه من المحتمل أن يكون هناك المزيد من غرق الكربون في المحيط مما نعتقد حاليًا، وأنه ربما تكون هناك إمكانية أكبر للمحيطات لالتقاط المزيد من الكربون بشكل طبيعي من خلال هذه العملية، في أماكن لم يكن يعتقد أنها مواقع محتملة لعزل الكربون. يقول البروفيسور دوبلين.

وتقول إن السؤال المثير للاهتمام هو ما إذا كانت هذه العملية يمكن أن تشكل جزءًا من حل قائم على الطبيعة لتعزيز احتجاز الكربون في المحيط.

 "الإنتاج الطبيعي لل وتشير البوليمرات الغنية بالكربون خارج الخلوية التي تنتجها ميكروبات المحيط في ظل ظروف نقص المغذيات، والتي سنراها في ظل ظاهرة الاحتباس الحراري، إلى أن هذه الميكروبات يمكن أن تساعد في الحفاظ على مضخة الكربون البيولوجية في المحيطات في المستقبل. /فترة>

"الخطوة التالية قبل تقييم جدوى الزراعة على نطاق واسع هي قياس نسبة البوليمرات الخارجية الغنية بالكربون المقاومة لتحلل البكتيريا وتحديد سرعة غرق الغلاف المخاطي المهمل.< /سبان>

"قد يغير هذا قواعد اللعبة في طريقة تفكيرنا بشأن الكربون والطريقة التي يتحرك بها في البيئة البحرية."

تم نشر البحث، الغلاف المخاطي الذي تنتجه الطلائعيات المختلطة التغذية على دورة الكربون في المحيطات، في مجلة Nature Communications. تلقت الدراسة تمويلًا من خلال منحة ARC Discovery.

مقتطف من أخبار UTS بتاريخ 17 مارس 2022

تم تصنيف UTS في المرتبة رقم 8 في العالم والمرتبة الأولى في أستراليا في تصنيفات جامعة تايمز للتعليم العالي الشابة لعام 2022 .

اكتشف المزيد حول UTS