กลุ่มจุลินทรีย์ลึกลับอาจควบคุมชะตากรรมของคาร์บอนเว็บตรงในส่วนลึกที่มืดมิดของมหาสมุทรโลกแบคทีเรีย Nitrospinae ซึ่งใช้ไนไตรต์ที่เป็นสารประกอบไนโตรเจนในการ “ตรึง” คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นอนินทรีย์ให้เป็นน้ำตาลและสารประกอบอื่นๆ สำหรับอาหารและการทำสำเนามีส่วนรับผิดชอบต่อการตรึงคาร์บอน 15 ถึง 45 เปอร์เซ็นต์ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือทางตะวันตกนักวิจัยรายงานในวันพุธที่ 24 วิทยาศาสตร์ . หากจุลินทรีย์เหล่านี้มีอยู่ในปริมาณที่ใกล้เคียงกันทั่วโลก และข้อมูลบางอย่างบ่งชี้ว่าแบคทีเรียมีอยู่ อัตราเหล่านี้อาจเป็นทั่วโลก ทีมงานกล่าวเสริม
Maria Pachiadaki นักนิเวศวิทยาด้านจุลินทรีย์จาก Bigelow Laboratory for Ocean Sciences ใน East Boothbay รัฐเมนกล่าวว่าปริมาณคาร์บอนทั้งหมดที่ Nitrospinae แก้ไขมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับการตรึงคาร์บอนบนพื้นดินโดยสิ่งมีชีวิตเช่นพืชหรือในส่วนที่มีแสงแดดส่องถึง ซึ่งเป็นผู้เขียนนำในการศึกษาใหม่ “แต่ดูเหมือนว่าจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลผลิตและสุขภาพของมหาสมุทรร้อยละ 90 ที่ลึกเกินไปและมืดเกินไปสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง” แบคทีเรียเหล่านี้น่าจะเป็นฐานของใยอาหารในดินแดนลึกลับส่วนใหญ่นี้
มหาสมุทรครอบคลุมพื้นผิวโลกมากกว่าสองในสาม และน้ำส่วนใหญ่เหล่านั้นอยู่ในความมืด ในส่วนที่ตื้นและแสงแดดส่องถึงของมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่เรียกว่าแพลงก์ตอนพืชแก้ไขคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ในมหาสมุทรลึกที่แสงแดดไม่ส่องผ่าน จุลินทรีย์ที่ใช้พลังงานเคมีที่ได้จากสารประกอบ เช่น แอมโมเนียมหรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ คือเครื่องยนต์ของวัฏจักรคาร์บอนส่วนนั้น
ไม่ค่อยมีใครรู้ว่าจุลินทรีย์ชนิดใดมีหน้าที่หลักในการตรึงคาร์บอนในมหาสมุทรมืด
ผู้สมัครที่เป็นไปได้มากที่สุดคือกลุ่มของอาร์เคียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียม (สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่คล้ายกับแบคทีเรีย) ที่รู้จักกันในชื่อ Thaumarchaeota เพราะพวกมันเป็นจุลินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในมหาสมุทรมืด
แต่ไม่มีข้อพิสูจน์โดยตรงว่าอาร์เคียเหล่านี้เป็นตัวตรึงหลักในน่านน้ำเหล่านั้น Pachiadaki กล่าว อันที่จริงการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการตรึงคาร์บอนในระดับความลึกเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าแอมโมเนียมออกซิไดเซอร์ไม่สามารถทำงานได้เร็วพอที่จะจับคู่ข้อสังเกตได้ “พลังงานที่ได้จากการออกซิเดชันของแอมโมเนียมไม่เพียงพอต่อการอธิบายปริมาณคาร์บอนที่ถูกตรึงไว้ในมหาสมุทรมืด”
เธอและเพื่อนร่วมงานสงสัยว่าจุลินทรีย์กลุ่มอื่นอาจต้องแบกรับภาระหนักของงานนี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าแบคทีเรีย Nitrospinae ที่ใช้สารประกอบทางเคมีไนไตรต์นั้นพบได้มากในบางส่วนของมหาสมุทรมืดเป็นอย่างน้อย แต่จุลินทรีย์ไม่ได้รับการศึกษาอย่างดี ทีมของ Pachiadaki ได้วิเคราะห์จีโนม 3,463 จีโนมหรือพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่พบในตัวอย่างน้ำทะเล 39 ตัวอย่างที่เก็บรวบรวมในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือทางตะวันตกที่ระดับความลึกตั้งแต่บริเวณ “พลบค่ำ” ที่ต่ำกว่า 200 เมตรถึงโซนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรที่ต่ำกว่า 9,000 เมตร ทีมงานระบุว่า Nitrospinae เป็นแบคทีเรียที่มีมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตพลบค่ำ แม้ว่าจะยังมีปริมาณน้อยกว่า Thaumarchaeota ที่ออกซิไดซ์ของแอมโมเนียม แต่ไนไตรท์-ออกซิไดเซอร์ก็มีประสิทธิภาพในการตรึงคาร์บอนมากกว่ามาก โดยต้องการไนไตรต์ที่มีอยู่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
และแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะรู้ว่าแบคทีเรียเหล่านี้ใช้ไนไตรท์เพื่อผลิตพลังงาน แต่การศึกษาใหม่พบว่าสารประกอบนี้เป็นแหล่งพลังงานหลักของจุลินทรีย์ นักจุลชีววิทยาทางทะเล Frank Stewart จาก Georgia Tech ในแอตแลนต้ากล่าวว่าการศึกษานี้ “แสดงให้เห็นตัวอย่างว่าความก้าวหน้าในวิธีจีโนมสามารถสร้างสมมติฐานเกี่ยวกับเมแทบอลิซึมและนิเวศวิทยาได้อย่างไร” การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องคิดใหม่ว่าพลังงานและวัสดุหมุนเวียนในมหาสมุทรมืดอย่างไร “ในขณะที่อาณาจักรมหาสมุทรนี้ยังคงถูกสำรวจ แต่การศึกษาเช่นนี้เป็นแบบจำลองสำหรับวิธีปิดช่องว่างความรู้ของเรา”เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
