Para peneliti menemukan bahwa mikroba heterotrof memainkan peran lebih besar dalam memfiksasi karbon di lautan dalam daripada yang diperkirakan sebelumnya, menantang asumsi lama. Dipimpin oleh Alyson Santoro di UC Santa Barbara, studi tersebut mengungkapkan bahwa arkea pengoksidasi amonia berkontribusi lebih sedikit dari yang diharapkan terhadap proses ini. Temuan, yang diterbitkan di Nature Geoscience, membantu menjelaskan ketidaksesuaian dalam siklus karbon dan nitrogen di perairan lautan gelap.
Laut berfungsi sebagai penyerap karbon utama Bumi, menyerap sekitar sepertiga emisi karbon dioksida yang dihasilkan manusia untuk mengurangi pemanasan global. Para ilmuwan lama kali-kali bingung bagaimana karbon anorganik difiksasi di kedalaman tanpa sinar matahari, di mana fotosintesis tidak dapat terjadi. Secara tradisional, para ahli percaya bahwa arkea autotrof, yang mengoksidasi amonia untuk energi, mendominasi fiksasi karbon non-fotosintetik ini.
Namun, pengukuran tingkat fiksasi karbon di perairan dalam melebihi apa yang dapat didukung oleh energi nitrogen yang tersedia, menciptakan ketidaksesuaian dalam anggaran energi mikroba. Misteri selama satu dekade ini mendorong Alyson Santoro dan timnya, termasuk penulis utama Barbara Bayer, untuk menyelidiki lebih lanjut. Mereka melakukan eksperimen di lautan dalam, menggunakan inhibitor phenylacetylene untuk secara khusus memblokir oksidator amonia tanpa memengaruhi proses mikroba lainnya.
Mengejutkannya, tingkat fiksasi karbon tidak menurun seperti yang diantisipasi setelah menghambat arkea ini. "Ada ketidaksesuaian antara apa yang diukur orang ketika mereka naik kapal untuk mengukur fiksasi karbon dan apa yang dipahami sebagai sumber energi bagi mikroba," jelas Santoro. Hasilnya menunjukkan bahwa mikroba lain, khususnya heterotrof yang mengonsumsi bahan organik dari organisme yang membusuk, bertanggung jawab atas sebagian besar penyerapan karbon anorganik.
"Kami pikir ini berarti bahwa heterotrof menyerap banyak karbon anorganik selain karbon organik yang biasanya mereka konsumsi," kata Santoro. Hal ini mengubah pemahaman tentang dasar jaringan makanan lautan dalam, di mana mikroba ini menggabungkan karbon dioksida ke dalam sel mereka, berpotensi bocor senyawa organik untuk mempertahankan ekosistem yang lebih luas.
Studi ini menutup kesenjangan antara ketersediaan nitrogen dan perkiraan fiksasi karbon anorganik terlarut. "Angkanya sekarang cocok, yang bagus," catat Santoro. Penelitian masa depan akan mengeksplorasi interaksi dengan siklus unsur lain, seperti besi dan tembaga, serta bagaimana karbon yang difiksasi memasuki jaringan makanan. Kolaborator termasuk peneliti dari University of Vienna dan Woods Hole Oceanographic Institution.
