Исследователи из NIOZ (Королевский голландский институт морских исследований) и JAMSTEC (Японское агентство морских и земных наук и технологий) обнаружили в своих экспериментах, что так называемые фораминиферы могут даже улучшить свои раковины в более кислой воде. Эти одноклеточные моллюски-фораминиферы встречаются в океанах в огромном количестве. Результаты исследования опубликованы в ведущем научном журнале Nature Communications.
С 1750 года кислотность океана увеличилась на 30%. Согласно преобладающей теории и связанным с ней экспериментам с известковыми водорослями и моллюсками, известняк (карбонат кальция) легче растворяется в кислой воде.
Образование извести в моллюсках и кораллах труднее, потому что в кислых условиях доступно меньше карбоната. Карбонат-ион напрямую связан с растворенным диоксидом углерода посредством двух реакций химического равновесия.Саморегулирующийся биохимический фокус
Классическая теория основана на чисто химических процессах, при которых скорость образования извести полностью определяется кислотностью воды. Исследователь НИОЗ и общий первый автор Леннарт де Нойер: «В наших экспериментах фораминиферы регулировали кислотность на микроуровне. В местах образования раковин кислотность была значительно ниже, чем в окружающей морской воде. Фораминиферы выделяют большое количество водорода. ионы через клеточную стенку.
Это приводит к подкислению их непосредственной микросреды, вызывая изменение равновесия между углекислым газом и карбонатом в пользу углекислого газа. Организм быстро поглощает повышенную концентрацию углекислого газа через свою клеточную стенку. На внутренней стороне клеточной стенки преобладает низкая кислотность из-за массивной экскреции протонов.
В этих условиях проглоченный углекислый газ снова превращается в карбонат, который вступает в реакцию с кальцием с образованием извести. Такой активный механизм биохимической регуляции никогда не был обнаружен. до."Могут ли саморегулирующиеся одноклеточные организмы привести к более быстрому глобальному потеплению?
Поверхностный слой океана находится в равновесии с атмосферой. Следовательно, большее количество углекислого газа в воздухе также приводит к большему количеству растворенного углекислого газа на поверхности океана. «Это открытие может иметь важные последствия для взаимосвязи между уровнями углекислого газа в воздухе и образованием известковых структур организмами», — говорит соавтор исследования профессор Герт-Ян Райхарт. «Если классическая гипотеза верна и большее количество углекислого газа ведет к меньшему производству извести, океаны могут продолжать поглощать СО2 из атмосферы.
Но что, если большинство организмов сможет регулировать химическую форму своего неорганического углерода с помощью биохимических процессов, подобных нашим? фораминиферы образовывали и продолжают образовывать структуры извести в более кислом океане? Со временем концентрация растворенного углекислого газа в океанах может начать увеличиваться.
Следовательно, способность океанов поглощать большую часть углекислого газа в океанах воздух может начать уменьшаться. Это будет означать, что в воздухе останется больше углекислого газа, что приведет к более быстрому потеплению нашей планеты ».