Водные микробы активно участвуют в денитрификации планеты только при определенных условиях, выяснили ученые
Как и люди, микробы нуждаются в некоторых элементах в своем рационе, чтобы полностью «переваривать» пищу. Микробы с хорошим пищеварением, которые получают энергию путем химического восстановления нитратов, выделяют безвредный побочный продукт — азот, газ, который составляет 78% атмосферы Земли. В противном случае, они наоборот производят мощный парниковый газ — закись азота.
Для денитрификации с помощью микробных сообществ, обитающих в водоемах, очень важен один элемент – медь. Исследования, проведенные учеными Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показали, что в сложной, динамичной водной среде, не всегда может быть достаточно меди для денитрификации микроорганизмами. В работе, опубликованной в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta, профессор Дэниел Джаммар отмечает: «Материал в пробирке — это не то же самое, что материал в окружающей среде. Большая часть нашего подхода заключалась в том, чтобы взять настоящие материалы из реальных систем окружающей среды, принести их в лабораторию и изучить их контролируемым образом. Закись азота является третьим по величине парниковым газом, и 50% его образуется из микробов в водных экосистемах».
Неха Шарма, доктор философии и студент в лаборатории Джаммара, вместе с коллегами собирала образцы из различных водно-болотных угодий и русел реки Саванна, чтобы затем проанализировать, сколько меди находится в системах, прокомментировала: «Мы хотели посмотреть, повлияет ли это на выброс закиси азота, если мы вручную добавим медь. В итоге вся закись азота была преобразована в другие вещества, но не во вредные парниковые газы.
Это открытие может указать на новые способы сдерживания потепления атмосферы. Если мы добавим немного металлов в естественные системы, это позволит уменьшить выброс N 2 O. У нас были основания полагать, что все металлы, важные для биохимических реакций микробов, могут действовать одинаково. Однако, это не так. Биодоступность определенных металлов меняется в зависимости от времени года, что подчеркивает чрезвычайную сложность природных систем. В настоящее время модели, предсказывающие выброс газов из различных систем, не учитывают эти факторы. Исследователи знают, что такие факторы, как доступность пищи или температура, могут влиять на выброс парниковых газов относительно микробного сообщества, но они не учитывают влияние металлов на этот аспект парниковых газов».
(Источник: phys.org. Фото: Дмитрий Лукьянов).
