Реактивные формы кислорода влияют на круговорот углерода в приливных песках

Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что реактивные формы кислорода (РФК) — высокореактивные молекулы, содержащие кислород — оказывают значительное влияние на процессы минерализации в приливных песчаных отмелях. Эта работа важна для понимания морского цикла углерода.

Ваттовое море, протянувшееся на 500 км вдоль побережья Северного моря у берегов Дании, Германии и Нидерландов, в основном состоит из проницаемых межприливных осадков. Этот высокодинамичный район является домом для множества микробов, которые перерабатывают углерод и питательные вещества, превращая песок в огромный очищающий фильтр.

Частые колебания между оксическими и аноксическими условиями (во время прилива и отлива) делают эти осадки идеальным местом для производства РФК, таких как перекись водорода (H₂O₂). Учёные из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене обнаружили высокие концентрации H₂O₂ в песках отмели Янссанд в немецкой части Ваттового моря.

Эксперименты показали, что РФК ингибируют активность микроорганизмов в песке. Удаление перекиси водорода стимулировало микробную активность, существенно повышая скорости основных процессов минерализации — как аэробного дыхания, так и сульфатредукции.

Повышенный уровень РФК можно ожидать во время событий, нарушающих равновесие, и на границах раздела оксических и аноксических зон, что часто происходит в проницаемых межприливных осадках. Поскольку эти отложения действуют как огромные биокаталитические фильтры, любые изменения концентрации РФК могут напрямую влиять на их эффективность и функционирование мелководных экосистем.

«Из наших результатов можно сделать вывод, что РФК способны существенно влиять на круговорот углерода в осадках. Понимание факторов, контролирующих цикл углерода, очень важно для изучения эвтрофикации и воздействия человеческой деятельности на прибрежные системы», — заключает ведущий автор исследования Оливия Бурсо.