Järnbrist hämmar havsfytoplanktons syreproduktion

Mikroskopiska alger i havet, som är avgörande för att producera mycket av jordens syre, är beroende av järn för att driva fotosyntesen, enligt ny forskning från Rutgers University. När järnet är begränsat slösar dessa fytoplankton energi, vilket potentiellt stör marina näringskedjor mitt i klimatförändringarna. Fältstudier i Södra ishavet belyser hur denna mikronäringsbrist kan leda till minskningar i krill och större marina djur som valar och pingviner.

Fytoplankton, små marina alger i grunden av havsekosystemen, producerar en betydande del av syret som människor andas genom fotosyntes. Denna process kräver järn, som huvudsakligen kommer från ökenstoft och smältvatten från glaciärer. En studie publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences visar att järnbegränsning orsakar ineffektivitet i energianvändning, vilket saktar ner syreproduktionen och koldioxidupptag. »Varannan andetag du tar innehåller syre från havet, som frigörs från fytoplankton«, förklarade Paul G. Falkowski, medförfattare och innehavare av Bennett L. Smith Chair in Business and Natural Resources vid Rutgers-New Brunswick. »Vår forskning visar att järn är en begränsande faktor för fytoplanktons förmåga att producera syre i stora delar av haven.« För att undersöka verkliga effekter genomförde huvudförfattaren Heshani Pupulewatte fältarbete i 37 dagar under 2023 och 2024 ombord på ett brittiskt forskningsfartyg. Expeditionen korsade Sydatlanten till iszonen i Weddellgyren och tillbaka, med start från Sydafrikas kust. Med specialdesignade fluorometrar utvecklade i Falkowskis labb mätte Pupulewatte fluorescens i fytoplanktonprover, vilket indikerar energislöseri under järnstress. Resultaten visade att vid järnbrist kopplas upp till 25 procent av ljusupptagningsproteiner bort från energikonverteringsstrukturer, vilket leder till överflödig fluorescens och minskad effektivitet. Tillsats av järn till prover återställde kopplingen och ökade fotosyntesen. »Vi demonstrerade effekterna av järnstress på fytoplankton till havs, utan att ens ta med prover tillbaka till labbet«, noterade Pupulewatte. Falkowski varnade för att klimatdrivna förändringar, som förändrad havscirkulation, kan minska järntillförseln. Detta kan minska fytoplanktonstillväxten, påverka krillpopulationer och i sin tur rovdjur som sälar, pingviner och valar. »När järnnivåerna sjunker och maten för dessa toppdjur blir mindre, blir resultatet färre av dessa majestätiska varelser«, sade han. Forskningen understryker järnets molekylära roll i att upprätthålla havsproduktivitet och den globala kolcykeln.

Relaterade artiklar

En ny studie visar att järn från smältande västantarktisk is inte ökar algtillväxten som förväntat, vilket potentiellt minskar Southern Oceans förmåga att absorbera koldioxid. Forskare har funnit att järnet som levereras av isberg är i en form som är dåligt användbar för marint liv. Detta fynd utmanar antaganden om hur isförlust påverkar klimatförändringsmildring.

Rapporterad av AI

Ny forskning från Rutgers University visar att smältvatten från antarktiska ishyllor bidrar med betydligt mindre järn till omgivande havsvatten än vad forskare tidigare antagit. Istället kommer det mesta järnet från djuphavsvatten och kontinentala sediment. Resultaten utmanar förväntningar kring järnbefruktning och dess roll i koldioxidupptag.

En ny studie visar att SAR11, de mest abundanta bakterierna i världens hav, kan hämmas av sina egna anpassningar till näringsfattiga miljöer. Under stress upplever dessa mikrober cellulära fel som begränsar deras tillväxt, vilket potentiellt påverkar havsekosystem mitt i klimatförändringar. Forskare från University of Southern California framhåller detta som en nyckel svaghet hos dessa dominerande livsformer.

Rapporterad av AI

Forskare vid MIT har hittat bevis för att vissa tidiga livsformer började använda syre hundratals miljoner år innan det ansamlades i jordens atmosfär. Studien spårar ett nyckelenzym för syrebehandling till mesoarkeansk era, vilket tyder på att mikrober förbrukade syre producerat av cyanobakterier. Detta fynd utmanar tidigare förståelser av aerob respirations tidslinje.

 

 

 

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj