Nový výskum zistil, že otepľujúce sa podnebie by mohlo prevrátiť globálne bohaté mikrobiálne spoločenstvá zo zachytávačov uhlíka na emitentov uhlíka.
Namiesto jeho zachytávania, ho budú uvoľňovať
Výskumníci hovoria, že v otepľujúcom sa podnebí planktón v oceáne a ďalšie jednobunkové organizmy, známe ako mixotrofné mikroby, môžu prejsť zo stavu zachytávania uhlíka na stav uvoľňovania uhlíka. Výskum taktiež zistil, že zmeny v správaní týchto organizmov tesne pred prechodom môžu slúžiť ako predbežný signál varujúci pred bodmi zmeny klimatu.
V mixotrofných mikroboch sa kombinujú vlastnosti rastlín a živočíchov. Počas fotosyntézy, podobne ako rastliny, dokážu využívať slnečné svetlo na výrobu energie a absorbciu oxidu uhličitého, pričom uvoľňujú kyslík. Sú rozšírené po celom svete, bežne sa vyskytujú v sladkovodných a morských prostrediach a predpokladá sa, že tvoria väčšinu morského planktónu.
Výskumníci z Dukeovej univerzity a Kalifornskej univerzity v Santa Barbare vyvinuli počítačovú simuláciu, ktorá modelovala, ako mixotrofné mikróby získavajú energiu v reakcii na otepľovanie, a zistili, že za podmienok otepľovania sa mixotrofné mikróby menia zo stavu zachytávania uhlíka na stav uvoľňovania uhlíka.
Tieto zistenia znamenajú, že s narastajúcimi teplotami by sa tieto vysoko rozšírené mikrobiálne komunity mohli zmeniť z činiteľov chladenia planéty na činiteľov jej zahrievania.
„Naše zistenia ukazujú, že mixotrofné mikróby sú oveľa dôležitejšími hráčmi v reakciách ekosystémov na zmenu klímy, ako sa doteraz predpokladalo. Tým, že sa menia mikrobiálne komunity na zdroje oxidu uhličitého v reakcii na otepľovanie, môžu mixotrofy ďalej urýchliť otepľovanie.“, uviedol Dr. Daniel Wieczynski z Dukeovej univerzity a hlavný autor štúdie povedal: „Pretože mixotrofy dokážu zachytávať aj emitovať oxid uhličitý, sú ako ‚prepínače‘, ktoré môžu buď pomôcť zmierniť klimatickú zmenu, alebo ju zhoršiť. Tieto baktérie sú malé, ale ich činnosť je nezastupiteľná. Potrebujeme takéto modely, aby sme pochopili, ako presne fungujú.“, doplnil Dr. Holly Moeller z Kalifornskej univerzity.
Predčasný varovný systém
Model výskumníkov taktiež odhalil, že tesne pred tým, ako sa komunity mixotrofných mikróbov prepnú na prispievateľov oxidu uhličitého, začne ich početnosti silno fluktuovať. Tieto zmeny by mohli byť zaznamenané v prírode monitorovaním početnosti mixotrofných mikróbov a môžu nám poslúžiť ako varovné signály, ktoré nás upozornia na bod zlomu klimatických udalostí.
Dr. Wieczynski povedal: „Tieto mikróby môžu pôsobiť ako predbežné indikátory katastrofálnych účinkov rýchlej klimatickej zmeny, čo je najmä dôležité v ekosystémoch, ktoré sú v súčasnosti hlavnými zachytávačmi uhlíka,..“
Avšak výskumníci tiež zistili, že tieto predbežné varovné signály môžu byť potláčané zvýšeným množstvom rôznych živín v prostredí, ako je napríklad dusík. Keď boli do simulácií zahrnuté vyššie množstvá takýchto živín, výskumníci odhalili, že rozsah teplôt, pri ktorých sa vyskytujú charakteristické fluktuácie, sa začne zužovať až do chvíle, kým signál úplne zmizne a bod zmeny nastane bez zjavného varovania.
„Odhaľovanie týchto varovných signálov bude výzvou, najmä ak sa stávajú jemnejšími v dôsledku znečisteného životného prostredia živinami,“ povedala Dr. Moeller. „Avšak dôsledky ich prehliadnutia sú obrovské. Môžeme sa ocitnúť v ekosystémoch, ktoré budú mať oveľa menej žiaducu podobu a budú do atmosféry pridávať skleníkové plyny namiesto toho, aby ich odstraňovali.“
