En af havets vigtigste mikroskopiske organismer kan leve på en måde, forskere længe har undervurderet. I en forskningsnyhed den 20. oktober fremhæver MIT, at cyanobakterien Prochlorococcus kan slå sig ned i fastsiddende samfund i stedet for kun at drive frit gennem vandet. Det giver forskerne en ny mulig forklaring på, hvordan kulstof finder vej mod dybhavet.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications den 15. september. Den aktuelle anledning er MIT's nye gennemgang af resultaterne. Fundet handler om bakteriernes skiftende levevis; den samlede virkning på havets kulstoflagring er endnu ikke fastlagt.

Samme organisme kan leve på to måder

Prochlorococcus er en fotosyntetiserende cyanobakterie. Studiets abstract angiver, at den står for omkring en tiendedel af havets årlige kulstoffiksering. Det er altså ikke en sjælden organisme, som kun har betydning i et enkelt lokalt økosystem.

Forskerne beskriver dannelse af biofilm på forskellige underlag. En biofilm er et fastsiddende samfund af mikroorganismer. Egenskaben blev fundet på tværs af forskellige økotyper, og cellepopulationer kunne skifte mellem en fritsvømmende og en fastsiddende tilstand. Skiftet beskrives som arveligt gennem en mekanisme, der ikke bygger på genetiske ændringer.

Det fastsiddende liv var heller ikke permanent. Cellerne kunne vende tilbage til den fritsvømmende tilstand. Forsøgene viste desuden, at celler i biofilm afgav mere organisk kulstof end fritlevende celler. Analyser af genetisk materiale fra havprøver pegede på en fastsiddende population både i den lysrige del af havet og længere nede.

Laboratoriets klæbrige spor

MIT beskriver, hvordan cirka seks procent af cellerne i en typisk kultur satte sig på beholderens vægge. Ved gentagne gange at videreføre netop de fastsiddende celler fik forskerne populationer, hvor omkring 85 procent sad fast. Det er et resultat af udvælgelse i laboratoriet, ikke en opgørelse over hele verdenshavets bakterier.

Ifølge universitetets gennemgang voksede de fastsiddende celler langsommere, men frigav næsten dobbelt så meget organisk kulstof til omgivelserne. Forskerne undersøger nu blandt andet, hvordan den adfærd påvirker andre mikroorganismer, der lever på samme partikel.

Havets sne transporterer organisk materiale

Forbindelsen til dybhavet bliver tydeligere, når man ser på det, havforskere kalder marin sne. NOAA beskriver fænomenet som biologiske rester, der stammer fra havets øvre lag og langsomt bevæger sig ned gennem vandsøjlen. Navnet skyldes, at de lyse partikler kan ligne snefnug i undervandsoptagelser.

Materialet er en vigtig energikilde for dyr i dybhavet, hvor sollys ikke kan drive fotosyntese. Det indeholder blandt andet kulstof og kvælstof, som andre organismer kan udnytte. På vejen ned bliver materialet spist og nedbrudt; en mindre del når frem til havbunden og indgår i sedimentet.

Derfor er der forskel på at binde kulstof nær overfladen og at transportere det til større dybder. Det første fortæller, at kulstoffet er optaget i biologisk materiale. Det andet afhænger af, hvad der sker med materialet bagefter, og hvor meget der overlever turen gennem fødenettet.

Et muligt bidrag, ikke en færdig klimaberegning

Hvis bakterier sidder på partikler, som synker, kan deres placering få betydning for transporten. Men en fastsiddende celle er ikke i sig selv dokumentation for varig lagring. Partiklen kan blive nedbrudt undervejs, og kulstoffet kan indgå i andre processer, før det når dybhavet.

Det er netop her, fundets betydning skal undersøges nærmere. Laboratorieforsøg kan vise, at en mekanisme eksisterer, mens prøver fra havet kan vise spor af den uden for laboratoriet. At beregne dens samlede betydning kræver også viden om udbredelse, omsætning og transport.

Det overraskende ved historien er dermed ikke, at forskerne har fundet en ny måde at løse klimaproblemet på. De har afdækket en hidtil undervurderet side af en allerede velkendt organisme. En tilsyneladende lille forskel i, om celler driver alene eller hæfter sig til en overflade, kan ændre de spørgsmål, forskerne stiller til havets kulstofkredsløb.

Kilder og videre læsning

Har du fundet en fejl? Læs om rettelser.