Луга с водорослями являются одной из важнейших экосистем на нашей планете. По оценкам, около 50 миллионов крошечных беспозвоночных и 40 000 рыб могут жить всего на одном акре морских водорослей. Более того, эти подводные растения поглощают 10% всего углерода, который ежегодно откладывается в океанах, и играют важную роль в изменении климата. Выяснилось, что Сладкие водоросли спасают океаны и обращают вспять изменение климата. Но они также являются одной из самых недооцененных экосистем на планете. Некоторые исследователи хотят это изменить.

водоросли - Сладкие водоросли спасают океаны и обращают вспять изменение климата

Ученым давно известно, что почвенные микробы участвуют в земной секвестрации углерода, но мало что известно о взаимодействии, которое происходит между водорослями и ризосферой (океаническим субстратом) с точки зрения хранения углерода.

Недавно группа исследователей из Института морской биологии им. Макса Планка в Бремене (Германия) опубликовала исследование, раскрывающее наличие большого количества сахарозы в ризосфере, где хранятся миллионы тонн углерода.

Сладость под поверхностью

По словам исследователей, под лугами из морских водорослей так много сахарозы, что, если она разложится, она будет выделять такое же количество CO 2 , которое ежегодно выбрасывается более чем 300 000 автомобилей. Эти результаты также удивительны, поскольку ожидается, что микробы в ризосфере разлагают сахар, но в ризосфере морских водорослей должно быть что-то, что подавляет микробную активность. Так что же это?

Ведущий автор Мэгги Согин и ее команда собрали пробы воды (поровые воды) с лугов с водорослями в Средиземном, Балтийском и Карибском морях. Они проанализировали поровую воду, которая также включала отложения из ризосферы водорослей, и обнаружили очень высокие уровни сахарозы в образцах, взятых вокруг корней водорослей. Их результаты показали, что сахароза весом от 0,67 до 1,34 триллиона граммов присутствует в верхних 30-сантиметровых отложениях водорослей.

Таким образом, ризосфера морских водорослей содержит более одного миллиона тонн сахарозы во всем мире — это эквивалентно 32 миллиардам банок кока-колы .

морская трава
В ходе анализа исследователи также обнаружили, что гены, разлагающие сахарозу, были обнаружены в 80% микробных геномов. Однако только 64% ​​геномов могут экспрессировать эти гены, то есть около трети не могут расщеплять сахарозу. Анализ также показал, что водоросли выделяют фенольные соединения, которые ингибируют большую часть микробной активности в ризосфере водорослей. При низком уровне кислорода эти соединения предотвращают микробное разложение сахарозы и способствуют ее накоплению в больших количествах под лугами.

Следовательно, сахароза в ризосфере морских водорослей не распадается на CO 2 и никогда не возвращается в атмосферу.

«Мы долго пытались это выяснить. Мы поняли, что водоросли, как и многие другие растения, выделяют фенольные соединения в отложения. Красное вино, кофе и фрукты полны фенолов, и многие люди принимают их в качестве пищевых добавок. Что менее известно, так это то, что фенолы являются противомикробными и подавляют метаболизм большинства микроорганизмов», — сказала ведущий автор Мэгги Согин.

Откуда в водорослях столько сахара?

По сравнению с растительностью на суше водоросли содержат в два раза больше углерода на квадратный километр. Кроме того, он поглощает углерод в 35 раз быстрее, чем леса на суше. Большое количество сахарозы под водорослями играет ключевую роль в управлении углеродом. Исследователи также заметили, что концентрация сахарозы на лугах с водорослями увеличилась в 80 раз с момента последнего измерения. Так откуда же берется вся эта сахароза?

Сахароза производится морскими водорослями с помощью фотосинтеза, и ее производство зависит от количества света, попадающего на луга. Например, в дневное время, когда водоросли получают достаточное количество солнечного света, сахароза вырабатывается в больших количествах. Морская трава использует значительное количество сахарозы для собственного роста, а остальное отправляется в ее ризосферу.

В интервью Verve Times Николь Дюбилье, директор Института морской микробиологии им. Макса Планка, объясняет, что морские водоросли в основном страдают от успеха, производя больше полезных вещей, чем они могут потреблять:

«В условиях среднего освещения эти растения используют большую часть сахара, который они производят, для собственного метаболизма и роста. Но в условиях высокой освещенности, например, в полдень или летом, растения производят больше сахара, чем они могут использовать или хранить. Затем они выпускают избыток сахарозы в свою ризосферу. Думайте об этом как о перепускном клапане».

Луга из морских водорослей отчаянно борются за жизнь

К сожалению, луга из морских водорослей, которые имеют большое значение для нашей экосистемы, океанов и климата, в настоящее время борются за свое существование. В отчете показано, что из-за чрезмерного рыболовства, загрязнения воды и отсутствия усилий по сохранению каждые 30 минут океаны теряют покрытие из морских водорослей размером с футбольный стадион. Согласно исследованию 2021 года, только Великобритания потеряла более 90% своих лугов с водорослями, и эти места обитания также быстро исчезают в таких местах, как Флорида, Индонезия и Сингапур.

Если такие тенденции сохранятся, то мы можем увидеть дополнительные выбросы углерода в размере до одного миллиарда метрических тонн в год — это примерно вдвое больше, чем количество углерода, ежегодно выбрасываемого такими странами, как Франция и Италия. Поэтому правительства, агентства по охране окружающей среды и политики должны принимать решительные решения для обеспечения защиты морских водорослей во всем мире.

(Visited 1 times, 1 visits today)