По всему миру морские травы покрывают мелководные прибрежные районы умеренных и тропических морей. Луга с водорослями составляют основу важной экосистемы, в которой обитают многочисленные животные, в том числе исчезающие виды морских черепах, морских коньков и рыб. Они также защищают побережье от эрозии и ежегодно улавливают из атмосферы миллионы тонн углекислого газа. Но луга из морских водорослей также выделяют парниковые газы, особенно метан, который оказывает гораздо более сильное влияние на наш климат, чем углекислый газ.
Сина Шорн и ее коллеги из Института морской микробиологии Макса Планка и компании Hydra Marine Sciences впервые исследовали, из чего образуется метан на лугах морских водорослей . Морские травы, как и многие наземные растения , образуют большие залежи торфа под поверхностью отложений. Известно, что наземные торфы выделяют большое количество метана при разложении органического материала. Таким образом, исследователи ожидали, что механизмы образования метана на лугах с водорослями аналогичны. Однако: все было наоборот. «Здесь мы испытали наш первый сюрприз», — объясняет Шорн, ведущий автор исследования.
«В отложениях морских водорослей метан образуется исключительно из одного класса органических соединений», — говорит Шорн. «Эти так называемые метилированные соединения производятся самим растением. Специализированные микроорганизмы, метаногенные археи, затем превращают эти соединения в метан». Соединения включают, среди прочего, бетаин: соединение, которое помогает водорослям справляться с изменениями солености морской воды . Поскольку метаногенные археи могут использовать эти соединения напрямую, производство метана на морских лугах является высокоэффективным и устойчивым к стрессам окружающей среды.
Ещё на лугах с водорослями есть отличие от наземных — это очень быстрый выброс метана в толщу воды . Во-первых, растительная ткань действует как соломинка, помогая газу выходить со дна моря в воду. Поскольку морские водоросли растут только на мелководье, пелагические микроорганизмы имеют мало возможности потреблять метан до того, как он попадет в атмосферу. Кроме того, морская вода, протекающая через пески, на которых растут эти водоросли, быстро «вымывает» метан из осадка.
В рамках своего исследования бременские ученые взяли пробу мертвого луга с водорослями. Скорость производства метана была аналогична. Очевидно, метан все еще образуется в отложениях мертвых водорослей. «Мы считаем, что причина этого продолжающегося производства метана заключается в том, что метилированные соединения сохраняются в тканях растений в течение очень долгого времени», — говорит Милука. Их можно было обнаружить даже в тканях растений, погибших более двух десятков лет назад.
исследователи из Института морской микробиологии им. Макса Планка планируют более подробно изучить микроорганизмы, участвующие в производстве метана , поскольку они удивительно разнообразны и в значительной степени недостаточно изучены.
По материалам: phys.org
