Forskare har upptäckt att en vanlig typ av havsalger är ansvarig för att producera en enormt riklig förening som avsevärt hjälper till att kyla jordens klimat. Denna förening, känd som DMSP, är avgörande för klimatreglering, vilket tyder på att nivåerna av DMSP och dess biprodukt DMS kan vara högre än tidigare förväntat, vilket påverkar den globala klimatkylningen. Kredit: Bladet.se.com
En vanlig typ av havsalger spelar en viktig roll för att producera en enormt rik förening som hjälper till att kyla jordens klimat, har ny forskning upptäckt.
Forskare har identifierat alger från Pelagophyceae som betydande producenter av DMSP, en förening som är avgörande för klimatreglering. Denna upptäckt tyder på högre än förväntade nivåer av DMSP och dess biprodukt DMS, vilket påverkar den globala klimatkylningen. Forskningen belyser behovet av ytterligare studier av dessa alger och enzymerna som är involverade i DMSP-syntes.
Ny upptäckt avslöjar oväntade havsalger som hjälper till att kyla jorden
Forskning utförd av University of East Anglia (UEA) och Ocean University of China (OUC) kan revolutionera vår förståelse för hur dessa små marina organismer påverkar vår planet.
Forskarna identifierade de blombildande algerna Pelagophyceae som potentiellt rikliga och viktiga producenter av en förening som kallas dimetylsulfoniopropionat eller DMSP.
Medförfattare professor Jonathan Todd, från UEA:s School of Biological Sciences, sa: ”Pelagophyceae är bland de mest förekommande algerna på jorden, men de var inte tidigare kända som viktiga producenter av DMSP.
”Denna upptäckt är spännande eftersom DMSP är en riklig antistressförening, matkälla för andra mikroorganismer och en viktig källa till klimatkylande gaser.”
Dr Jinyan Wang, OUC/UEA-doktorand och första författare, sa: ”Att förstå Pelagophyceaes roll i DMSP-produktion betyder att vi måste tänka om hur mycket av denna förening som produceras och hur den påverkar vårt klimat.”
DMSP:s inverkan på klimatregleringen
Varje år produceras miljarder ton DMSP i jordens hav av marina mikroorganismer, vilket hjälper dem att överleva genom att skydda mot olika påfrestningar som förändringar i salthalt, kyla, högt tryck och oxidativ stress.
Viktigt är att DMSP är huvudkällan till en klimataktiv gas som kallas dimetylsulfid (DMS), som är känd som lukten av havet.
Konsekvenser för det globala klimatet
Denna studie tyder på att DMSP-produktion, och följaktligen DMS-frisättning, sannolikt är högre än tidigare förutspått och betonar mikrobernas nyckelroll i att reglera det globala klimatet.
DMS fungerar också som en signalmolekyl, som leder marina organismer till sin mat och avskräcker rovdjur.
När DMS släpps ut i atmosfären hjälper DMS-oxidationsprodukter till att bilda moln som reflekterar solljus bort från jorden, vilket effektivt kyler planeten.
Denna naturliga process är avgörande för att reglera jordens klimat och är också oerhört viktig för den globala svavelcykeln, som representerar huvudvägen genom vilken svavel från haven återförs till land.
Upptäckten av nyckelenzymer i DMSP-produktion
UEA och OUC etablerade Sino-UK Joint Research Center för att främja spetsforskning och undervisning inom havs- och havsvetenskap.
UEA:s Dr Andrew Curson var en nyckelmedlem i teamet som identifierade de nya enzymer som är ansvariga för syntesen av DMSP i olika bakterier, fotosyntetiska cyanobakterier och alger.
Dr Curson sa: ”Identiteten hos dessa enzymer gjorde det möjligt för vårt team att identifiera Pelagophyceae som potentiellt rikliga och viktiga DMSP-producenter.”
Medförfattare professor Xiao-Hua Zhang, från OUC:s College of Marine Life Science, sa: ”Genom att identifiera enzymerna som är involverade i DMSP-produktion kan forskare bättre förstå och förutsäga beteendet hos dessa ekosystemstörande, brunvattenbildande alger och deras inverkan på globala klimatförändringar.
”Denna studie har också väckt frågor om andra oidentifierade versioner av enzymerna som behövs för att göra DMSP, eller helt andra vägar för att göra det som för närvarande är okända.”
Framtida riktningar inom marinbiologisk forskning
Forskarna säger att ytterligare studier av Pelagophyceae-alger i deras naturliga miljö behövs, liksom mer detaljerade studier av andra marina organismer.
Bättre mätningar av miljömässiga DMSP-nivåer, produktion och nedbrytningshastigheter och mängden enzymer som är involverade i att göra DMSP är också avgörande för att ytterligare avancera området.
Forskningen var ett samarbete mellan UEA och OUC, med bidrag från Qingdao Agricultural University, University of Porto, Shandong University och Laoshan Laboratory i Qingdao, Kina.
Arbetet finansierades av UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), BBSRC Norwich Research Park Doctoral Training Partnership-programmet, UK Natural Environment Research Council, Leverhulme Trust, National Natural Science Foundation of China, Marine S&T Fund i Shandongprovinsen för Laoshan Laboratory, Chinese Scholarship Council, Fundamental Research Funds for the Central Universities, Europeiska unionens Horizon 2020 forsknings- och innovationsprogram och Fundação para a Ciência ea Tecnologia, Portugal.