نقص الحديد يعيق إنتاج الأكسجين للفيتوپلانكتون المحيطي

الطحالب الدقيقة في المحيط، والتي تلعب دورًا حيويًا في إنتاج جزء كبير من أكسجين الأرض، تعتمد على الحديد لتغذية التمثيل الضوئي، وفقًا لبحث جديد من جامعة روتجرز. عندما يكون الحديد محدودًا، يهدر هذا الفيتوپلانكتون الطاقة، مما قد يعطل سلاسل الغذاء البحرية وسط التغير المناخي. تبرز الدراسات الميدانية في المحيط الجنوبي كيف يمكن أن يؤدي نقص هذا المغذي الدقيق إلى انخفاض أعداد الكريل والحيوانات البحرية الأكبر مثل الحيتان والبطاريق.

الفيتوپلانكتون، الطحالب البحرية الدقيقة في قاعدة النظم البيئية المحيطية، ينتج جزءًا كبيرًا من الأكسجين الذي نتنفسه البشر من خلال التمثيل الضوئي. يتطلب هذا العملية الحديد، الذي يأتي أساسًا من غبار الصحراء ومياه الذوبان الجليدي. كشف بحث نُشر في Proceedings of the National Academy of Sciences أن نقص الحديد يسبب عدم كفاءة في استخدام الطاقة، مما يبطئ إنتاج الأكسجين وامتصاص الكربون. «كل نفس ثانٍ تتنفسه يحتوي على أكسجين من المحيط، يُطلق من الفيتوپلانكتون»، شرح بول ج. فالكوفسكي، أحد المؤلفين المشاركين وحامل كرسي بينيت إل. سميث في الأعمال والموارد الطبيعية في روتجرز-نيو برونزويك. «تبين بحثنا أن الحديد عامل مقيد في قدرة الفيتوپلانكتون على إنتاج الأكسجين في مناطق واسعة من المحيط.» للتحقيق في التأثيرات الواقعية، أجرت المؤلفة الرئيسية هيشاني بوبوليواتي عملًا ميدانيًا لمدة 37 يومًا في 2023 و2024 على متن سفينة بحث بريطانية. عبرت البعثة المحيط الأطلسي الجنوبي إلى منطقة الجليد في دوامة ويدل وعادة، بدءًا من ساحل جنوب أفريقيا. باستخدام مقاييس فلورية مخصصة طُورت في مختبر فالكوفسكي، قاست بوبوليواتي الإضاءة الفلورية في عينات الفيتوپلانكتون، مشيرة إلى إهدار الطاقة أثناء الضغط الناتج عن نقص الحديد. أظهرت النتائج أنه تحت نقص الحديد، ينفصل ما يصل إلى 25% من البروتينات الممتصة للضوء عن هياكل تحويل الطاقة، مما يؤدي إلى إضاءة فلورية زائدة وكفاءة منخفضة. أعاد إضافة الحديد إلى العينات الاتصال، مما عزز التمثيل الضوئي. «أظهرنا نتائج الضغط الناتج عن الحديد على الفيتوپلانكتون في المحيط، دون حتى إعادة عينات إلى المختبر»، لاحظت بوبوليواتي. حذر فالكوفسكي من أن التغييرات الناتجة عن المناخ، مثل تغير الدوران المحيطي، قد تقلل من مدخلات الحديد. هذا قد يقلل من نمو الفيتوپلانكتون، مما يؤثر على أعداد الكريل، وبالتالي على المفترسين مثل الفوكات والبطاريق والحيتان. «عندما تنخفض مستويات الحديد ويقل الغذاء المتاح لهذه الحيوانات العليا، سيكون النتيجة أقل عددًا من هذه الكائنات الرائعة»، قال. يؤكد البحث على دور الحديد الجزيئي في دعم الإنتاجية المحيطية ودورة الكربون العالمية.

مقالات ذات صلة

يكشف دراسة جديدة أن الحديد الناتج عن ذوبان جليد غرب القطب الجنوبي لا يعزز نمو الطحالب كما هو متوقع، مما قد يقلل من قدرة المحيط الجنوبي على امتصاص ثاني أكسيد الكربون. وجد الباحثون أن الحديد الذي ينقله الجبل الجليدي في شكل غير صالح للاستخدام من قبل الكائنات البحرية. يتحدى هذا الاكتشاف الافتراضات حول كيفية تأثير فقدان الجليد على تخفيف تغير المناخ.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

كشفت أبحاث جديدة من جامعة روتجرز أن مياه الذوبان من رفوف الجليد القطبية الجنوبية تساهم بكمية أقل بكثير من الحديد في المياه المحيطية المحيطة مما افترضه العلماء. وبدلاً من ذلك، يأتي معظم الحديد من المياه المحيطية العميقة والرواسب القارية. تتحدى النتائج التوقعات بشأن تسميد الحديد ودوره في امتصاص الكربون.

يكشف دراسة جديدة أن بكتيريا SAR11، الأكثر وفرة في محيطات العالم، قد تعوقها تكيفاتها الخاصة مع البيئات الفقيرة بالمغذيات. تحت الضغط، يعاني هذه الكائنات الدقيقة من فشل خلوي يحد من نموها، مما قد يؤثر على النظم البيئية المحيطية وسط التغير المناخي. يبرز باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا هذا كنقطة ضعف رئيسية في هذه الكائنات الحية المهيمنة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

اكتشف باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) دليلاً على أن بعض أشكال الحياة المبكرة بدأت في استخدام الأكسجين قبل مئات الملايين من السنين من تراكمه في الغلاف الجوي للأرض. يتتبع الدراسة إنزيمًا رئيسيًا معالجًا للأكسجين إلى عصر الميزوأركي، مما يشير إلى أن الكائنات الدقيقة استهلكت الأكسجين الذي أنتجته السيانوباكتيريا. يتحدى هذا الاكتشاف الفهم السابق لجدول زمني التنفس الهوائي.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض