Но теперь, международная команда ученых начала освещать, как океан щипает углерод от атмосферы, где это способствует глобальному потеплению и доставляет его в челноке к дну моря.Новое исследование устанавливает важную роль сетей планктона в удалении углерода от атмосферы и внесения его глубоко в океане.
И это открывает возможности для заботы об океане способами, которые поощряют его поглощать больше углерода.Знание выходит из беспрецедентной трехлетней Тары Окинс Экспедайшн, в которой команда больше чем 200 экспертов взяла к морю к каталогу, и лучше поймите невидимых жителей океана от крошечных животных вирусам и бактериям.Последнее в ряде исследований из проекта появляется в сегодняшнем выпуске журнала Nature и включает работу Мэтью Салливана, доцента микробиологии в Университете штата Огайо, и Дженнифер Брум и Саймона Рукса, постдокторских исследователей в лаборатории Салливана.
«Мы пытаемся понять, ‘Делает углерод в поверхностном океанском сливе к глубокому океану и, если так, как?’» Салливан сказал.«Причиной, это важно, является помощь океанов, смягчают наш углеродный след на этой планете».
Команда Тары использовала передовое генетическое упорядочивание, чтобы опросить крошечных океанских обитателей и, посредством сложного аналитического подхода, смогла определить те группы океанских жителей, наиболее связанных с внесением углерода в глубоком океане.«Это – первый взгляд всего сообщества на то, какие организмы – хорошие предсказатели того, как углерод перемещается в океан», сказал Салливан.В течение многих десятилетий ученые искали способ посмотреть на сообщество, такое как океан на генетическом уровне и использовать ту информацию, чтобы сделать большие измерения сложных сообществ и предсказать, как экосистема работает.Это исследование измерило изобилие микробов (вирусы, бактерии, archaea и маленькие эукариоты) и затем использовало статистические подходы и компьютер, моделирующий, чтобы определить, какие микробы наиболее тесно связаны с нисходящим движением углерода в океане.
Фитопланктон или заводы в море, как известно, в состоянии взять углерод от атмосферы и нести его глубоко в океан. Однако немногие тысячи разновидностей фитопланктона были изучены таким образом.Эта новая работа использовала камеры, чтобы захватить изображения организмов на различных глубинах океана, чтобы лучше определить снижающиеся образцы для всего планктона. Эти измерения, объединенные с новым знанием о взаимодействии между организмами и передовых исследованиях, позволили исследователям определить, какой фитопланктон лучше всего предсказывают движение углерода от поверхности океана до глубокого моря.
И самые сильные предсказатели были неожиданностями.Команда Салливана играла ключевую роль в лучшем понимании роли вирусов в этом процессе, предоставляя глобальную карту вирусного изобилия. После того, как подсчеты были произведены, кажется, что изобилие относительно немногих бактериальных и вирусных генов может предсказать изменение в снижающемся углероде.
Самые важные вирусы, кажется, заражают клетки, названные cyanobacteria.Подход проекта Тары (ловящий рыбу с очень большой сетью вместо того, чтобы изучить ограниченное число организмов) позволил команде устанавливать отношения между крошечными вирусами и углеродным экспортом в сообществе фитопланктона, сказал Рукс.«Что было действительно удивительно, был то, что только горстка – меньше чем 10 из больше чем 5 000 – вирусы, кажется, определенно связана с углеродным экспортом. Это означает, что мы можем теперь следовать за этими ключевыми игроками определенно и попытаться характеризовать их воздействие на экосистему», сказал он.
Работа Тары могла также помочь ученым понять, как высокоуглеродистые уровни в атмосфере затрагивают океан, сказал Салливан.Больше углеродных океанов входа окисляет воды, который подчеркивает морские организмы и изменяет морскую флору и фауну. В конечном счете это могло означать различие между тем, есть ли достаточно тунца на Ваш ужин суши, сказал Салливан.Исследование также включало первый в своем роде компьютер, моделируя, который помогает команде определить горячие точки в океане, где больше углеродного движения происходит, на основе микроорганизмов, которые присутствуют.
«Эти результаты помогают нам лучше понять, как океан работает, но эти новые подходы могут использоваться любым изучающим микробные процессы в любой экосистеме», сказал он.Проект Тары включал тысячи образцов океанской жизни, собранной на сотнях мест в индийце, Северной Атлантике, Южной Атлантике, Южных Тихоокеанских и южных океанах и в Средиземном море.
Это позволило, чтобы лучшее поняло взаимодействия организмов в океане и их роли в здоровье планеты.