Избыток питательных веществ снижает реакцию микробов
Бактерии в озерах играют ключевую роль в поддержании качества воды, поглощая избыток азота и фосфора. Они также помогают запасать углерод, что влияет на климат. Однако, как выяснилось, их способность выполнять эти задачи зависит от состава озера, в котором они обитают. К такому выводу пришли исследователи из Университета Миннесоты в новом исследовании, финансируемом Национальным научным фондом (NSF). Ключевой вывод: важнее всего местоположение.
Фосфор и азот — это питательные вещества, которые, попадая в озера со стоком, вызывают их зарастание водорослями и другие проблемы с качеством воды. Исследование, опубликованное в ISME Journal, показало, что в озерах с высоким содержанием азота и фосфора обитают бактерии, которые слабее реагируют на дополнительное внесение азота, фосфора и углерода.
«В некотором смысле, добавление слишком большого количества фосфора и азота в озера похоже на то, что происходит при диабете II типа — наши озера становятся менее способными реагировать на увеличение содержания углерода, так же как люди с диабетом становятся менее чувствительными к инсулину в организме», — говорит автор исследования Джим Котнер, профессор Университета Миннесоты. «Слишком много хорошего может привести к метаболической дисфункции, которая может быть катастрофической».
Котнер и его соавтор Кейси Годвин, постдокторант Мичиганского университета, собрали отдельные виды бактерий из 35 озер по всей Миннесоте. Они изучили характеристики бактерий, присутствующих в каждом озере, и проанализировали факторы, связанные с тем, как озерные бактерии могут реагировать на увеличение содержания фосфора и потепление планеты.
Если больше производимого нами CO₂ будет поглощаться микробами и растениями в озерах, океанах и других экосистемах, это означает, что меньше CO₂ будет накапливаться в атмосфере Земли.
«Когда мы сравнили бактерии из озер, наиболее богатых фосфором, с бактериями из более чистых озер, одним из основных различий было то, что микробы из озер с высоким содержанием фосфора были менее способны удалять углерод из воды», — говорит Годвин. По мере того как человечество сжигает все больше угля и газа, мы выбрасываем в атмосферу все больше диоксида углерода (CO₂), однако способность экосистем Земли поглощать эти растущие концентрации ограничена.