Новые данные о динамике разложения органического материала на морском дне

Долгосрочное осаждение органического материала в донных отложениях океана — ключевой процесс глобального углеродного цикла. Вопрос о том, является ли с химической точки зрения захороненный материал более похожим на морские водоросли или на микроорганизмы, разлагающие биомассу водорослей, в значительной степени оставался нерешённым.

Исследовательская группа провела эксперимент, в котором наблюдала за помеченным изотопом ¹³С органическим материалом — смесью липидов водорослей или сырыми белками — в лабораторных условиях в течение 400 дней. Микробные сообщества были взяты из керна донных отложений, полученного у острова Гельголанд. Учёные впервые смогли количественно оценить формирование новой биомассы вторичными продуцентами и её оборот.

Исследование показало, что добавление липидов и белков стимулирует микробные сообщества. Они не только разлагают свежую, легкоусвояемую биомассу, но и начинают активнее разлагать старый, обычно устойчивый к разложению органический углерод. Этот вывод важен, поскольку поступление свежего органического вещества увеличивается из-за антропогенных изменений окружающей среды, таких как расширение зон с низким содержанием кислорода в океане, таяние морского льда или отступление ледников.

«Наше исследование впервые связало деградацию лабильного органического вещества с ростом микробов и последствиями для состава органического вещества, которое в конечном итоге захоранивается в морских осадках. Мы были удивлены, обнаружив, что добавление свежего органического вещества оказывает непропорционально большое и долгосрочное влияние на разложение старого, предположительно рефрактерного органического вещества», — говорит соавтор работы профессор Джек Мидделбург из Утрехтского университета. Увеличение поступления свежего органического вещества на морское дно из-за климатических изменений может оказать прямое влияние не только на микроорганизмы, но и на углеродный цикл и его обратную связь с климатической системой.