Neue Entdeckung zeigt, dass Meeresalgen unerwartet zur Abkühlung der Erde beitragen

Eine weit verbreitete Meeresalgenart spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion einer extrem häufig vorkommenden Verbindung, die zur Abkühlung des Erdklimas beiträgt, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.

Die Ergebnisse der von der University of East Anglia (UEA) und der Oceanic University of China (OUC) geleiteten Studie könnten unser Verständnis über die Auswirkungen dieser winzigen Meeresorganismen auf unseren Planeten verändern.

Das Werk erscheint in Natürliche Mikrobiologie.

Das Team identifizierte blütenbildende Pelagophyceae-Algen als potenziell häufig vorkommende und wichtige Produzenten einer Verbindung namens Dimethylsulfoniopropionat oder DMSP.

Professor Jonathan Todd, Co-Hauptautor der UEA School of Biological Sciences, sagte: „Pelagophyceen gehören zu den am häufigsten vorkommenden Algen auf der Erde, aber sie waren bisher nicht als wichtige Produzenten von DMSP bekannt.“ Diese Entdeckung ist aufregend, da DMSP eine häufig vorkommende Alge ist. Anti-Stress-Verbindung, Nahrungsquelle für andere Mikroorganismen und Hauptquelle klimakühlender Gase.

Dr. Jinyan Wang, Ph.D. OUC/UEA. Student und Erstautor sagte: „Wenn wir die Rolle von Pelagophyceae bei der Produktion von DMSP verstehen, müssen wir überdenken, wie viel dieser Verbindung produziert wird und welche Auswirkungen sie auf unser Klima hat.“ »

Jedes Jahr werden in den Ozeanen der Erde Milliarden Tonnen DMSP von Meeresmikroorganismen produziert, die ihnen helfen, zu überleben, indem sie sie vor verschiedenen Belastungen wie Salzgehaltsänderungen, Kälte, hohem Druck und oxidativem Stress schützen. Wichtig ist, dass DMSP die Hauptquelle eines klimaaktiven Gases namens Dimethylsulfid (DMS) ist, das als Meeresgeruch bekannt ist.

Diese Studie legt nahe, dass die DMSP-Produktion und damit die DMS-Freisetzung wahrscheinlich höher ist als erwartet und unterstreicht die Schlüsselrolle von Mikroben bei der Regulierung des globalen Klimas. DMS fungiert auch als Signalmolekül, das Meeresorganismen zu ihrer Nahrung führt und Raubtiere abschreckt.

Wenn DMS in die Atmosphäre freigesetzt wird, tragen die Oxidationsprodukte von DMS zur Bildung von Wolken bei, die das Sonnenlicht von der Erde weg reflektieren und so den Planeten effektiv kühlen. Dieser natürliche Prozess ist für die Regulierung des Erdklimas von entscheidender Bedeutung und auch äußerst wichtig für den globalen Schwefelkreislauf, der den Hauptweg darstellt, über den Schwefel aus dem Ozean an Land zurückgeführt wird.

UEA und OUC haben das Chinesisch-Britische Gemeinsame Forschungszentrum gegründet, um Spitzenforschung und Lehre in den Meeres- und Meereswissenschaften zu fördern. Dr. Andrew Curson von der UEA war ein wichtiges Mitglied des Teams, das die neuen Enzyme identifizierte, die für die Synthese von DMSP in verschiedenen Bakterien, photosynthetischen Cyanobakterien und Algen verantwortlich sind. Dr. Curson sagte: „Die Identität dieser Enzyme ermöglichte es unserem Team, Pelagophyceae als potenziell häufig vorkommende und wichtige DMSP-Produzenten zu identifizieren.

Professor Xiao-Hua Zhang, Co-Hauptautorin vom College of Marine Life Sciences der OUC, fügte hinzu: „Durch die Identifizierung der Enzyme, die an der Produktion von DMSP beteiligt sind, können Wissenschaftler das Verhalten dieser Algen, die das Ökosystem stören und braune Fluten bilden, besser verstehen und vorhersagen.“ . und ihre Auswirkungen auf den globalen Klimawandel. Diese Studie warf auch Fragen zu anderen, nicht identifizierten Versionen der Enzyme auf, die zur Herstellung von DMSP benötigt werden, oder zu völlig anderen Wegen zur Herstellung, die derzeit unbekannt sind.

Die Forscher sagen, dass weitere Untersuchungen der Pelagophyceae-Algen in ihrer natürlichen Umgebung sowie detailliertere Studien anderer Meeresorganismen erforderlich sind. Auch bessere Messungen des DMSP-Gehalts in der Umwelt, der Produktions- und Abbauraten und der Häufigkeit der an der DMSP-Herstellung beteiligten Enzyme sind für die Weiterentwicklung dieses Bereichs von entscheidender Bedeutung.

Die Forschung war eine Zusammenarbeit zwischen UEA und OUC mit Beiträgen von der Qingdao Agricultural University, der University of Porto, der Shandong University und dem Laoshan Laboratory in Qingdao, China.