Ключевой биологический механизм нарушается из-за закисления океана

Учёные из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего и Института Крейга Вентера (JCVI) продемонстрировали, что избыток углекислого газа (CO₂), поступающий в атмосферу при сжигании ископаемого топлива, нарушает жизнедеятельность фитопланктона, лежащего в основе морских пищевых цепей.

Как сообщается в выпуске журнала Nature от 14 марта, исследователи установили, что широко используемый фитопланктоном механизм усвоения железа зависит от карбонат-ионов. Растущая концентрация атмосферного CO₂ закисляет океан и снижает содержание карбонатов, что, как показало исследование, ограничивает способность фитопланктона получать достаточное количество железа для роста. К концу этого века закисление океана может снизить концентрацию карбонат-ионов в поверхностном слое на 50%.

Исследование раскрывает неожиданный аспект теории о том, как железо контролирует рост фитопланктона, и демонстрирует прямую связь между последствиями закисления океана и здоровьем основы морской пищевой цепи. Ведущий автор Джефф Маккуэйд отметил возможность возникновения «механизма обратной связи» в регионах океана, где рост фитопланктона уже лимитирован железом: высокий уровень CO₂ может ещё больше снизить рост, ограничивая способность океана поглощать CO₂ и приводя к его дальнейшему накоплению в атмосфере.

Старший автор исследования Эндрю Э. Аллен подчеркнул, что, хотя некоторые эксперименты показывали пользу высокого CO₂ для фитопланктона, они проводились в условиях избытка железа. Новое исследование выявляет повсеместный клеточный механизм, указывающий, что высокий CO₂ может быть особенно проблематичным для роста фитопланктона в бедных железом районах океана. Это первая работа, раскрывающая механизм влияния закисления на организмы, лежащие в основе большинства морских пищевых сетей.