Eine Art Meeresalge könnte größer werden, wenn die Ozeane nach neuen Erkenntnissen vermehrt Kohlendioxid emittieren.
Die Studie, die diesen Monat in PLoS ONE veröffentlicht wurde, untersuchte, wie ein Stamm des Coccolithophors Emiliania huxleyi reagieren könnte, wenn bis zum Jahr 2100 alle fossilen Brennstoffe verbrannt werden. Proben, die unter diesem Szenario mit hohem CO2-Ausstoß gezüchtet wurden, wurden mit Proben verglichen, die unter den heutigen CO2-Werten gezüchtet wurden.
Coccolithophore sind mikroskopisch kleine Algen, die die Basis mariner Nahrungsketten bilden. Sie scheiden Kalzitschalen ab, die schließlich auf den Meeresboden sinken und Sedimente bilden, die Kohlenstoff in Gesteinen absaugen und wegsperren. Einige Arten reagieren aufgrund ihrer kalzitischen Schalen empfindlich auf die Versauerung der Ozeane. Diese tritt auf, wenn der Ozean immer mehr atmosphärisches CO2 aufnimmt, was den Säuregehalt des Meerwassers erhöht.
Coccolithen unter dem Mikroskop. Bildnachweis: Jeremy Young
Diese Ergebnisse legen jedoch nahe, dass nicht alle Coccolithophor-Arten auf die Versauerung der Ozeane auf die gleiche Weise reagieren.
„Im Gegensatz zu vielen Studien sehen wir, dass diese Coccolithophor-Spezies unter den schlimmsten CO2-Bedingungen für das Jahr 2100 größer wird und mehr Kalzit enthält“, sagt Dr. Bethan Jones, Hauptautor und ehemaliger Forscher an der University of Southampton Ocean and Earth Science , die bei NOCS basiert. "Sie lösen sich nicht einfach unter hohem CO2-Ausstoß und erhöhtem Säuregehalt auf."
Die Forscher beobachteten jedoch auch, dass Zellen unter dem Szenario mit hohem CO2-Ausstoß langsamer wuchsen, was ein Anzeichen für Stress sein könnte.
Die Forscher testeten auch auf Veränderungen der Proteinhäufigkeit - unter Verwendung einer von den kooperierenden Instituten entwickelten Technik - sowie auf andere biochemische Eigenschaften. Sie stellten nur sehr wenige Unterschiede zwischen den beiden Szenarien fest, was darauf hindeutet, dass dieser Coccolithophor-Stamm abgesehen vom Wachstum nicht besonders stark von der Versauerung der Ozeane betroffen zu sein scheint.
Der Co-Autor Professor Iglesias-Rodriguez, der zuvor an der Universität von Southampton für Ozean- und Geowissenschaften tätig war, sagt: „Diese Studie legt nahe, dass dieser Stamm von Emiliania huxleyi eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegenüber zukünftigen CO2-Szenarien besitzt, obwohl der beobachtete Rückgang der Wachstumsrate ein überragender Faktor sein könnte Faktor, der den Erfolg dieses Ökotyps in zukünftigen Ozeanen beeinflusst. Dies liegt daran, dass andere Arten, die unter hohem CO2-Ausstoß schneller wachsen können, möglicherweise aus dieser Art von Coccolithophor „herauswachsen“.
Das Bild zeigt zwei Emiliania huxleyi-Coccolithen, von denen einer unter den heutigen CO2-Bedingungen und einer über das Vierfache des heutigen Tages unter CO2-Niveaus gewachsen ist. Die Durchmesser betragen 4,5 Mikrometer bzw. 6 Mikrometer. Die Bilder wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop aufgenommen. Bildnachweis: Bethan Jones
"Angesichts der Tatsache, dass die Kalkproduktion das größte Kohlenstoffreservoir der Erde ist und das atmosphärische CO2 in Ozeansedimenten zurückhält, ist das Verständnis, wie Coccolithophore auf den Klimawandel reagieren, ein erster Schritt bei der Entwicklung von Modellen zur Vorhersage ihres Schicksals unter Klimadruck wie der Versauerung des Ozeans."
Das Team verwendete eine Technik namens "Shotgun Proteomics", die für die marine mikrobiologische Forschung am Center for Proteomic Research der Universität von Southampton optimiert wurde, um Veränderungen in Proteinen unter den verschiedenen CO2-Szenarien zu erkennen.
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