Науковці прогнозують, що на Землі зникне третина кисню

Нове дослідження показало, що глобальне потепління океанів становить загрозу для Prochloro­coc­cus — найпоширенішого фотосинтезуючого мікроорганізму на планеті, який забезпечує майже третину виробництва кисню на Землі. Попри те, що ці крихітні ціанобактерії добре пристосовані до теплих і бідних на поживні речовини вод тропіків, їхня стійкість виявилася нижчою, ніж вважалося раніше.

Зображення Prochloro­coc­cus mar­i­nus, отримане за допомогою трансмісійного електронного мікроскопа, з накладеним зеленим забарвленням. (Люк Томпсон/Лабораторія Чішолма, Ніккі Ватсон/Інститут Вайтхеда/Массачусетський технологічний інститут)

Команда на чолі з Франсуа Рібале з Університету Вашингтона проаналізувала близько 800 мільярдів клітин, зібраних під час 90 наукових експедицій протягом 13 років. Використовуючи спеціальний проточний цитометр, дослідники вимірювали швидкість поділу клітин і встановили, що Prochloro­coc­cus найактивніше розмножується у водах температурою від 19 до 28 °C. Проте за показників понад 30 °C темпи поділу падали утричі.

Цей «поріг вигорання» нижчий, ніж передбачали попередні дослідження. Вчені пов’язують це з особливостями геному Prochloro­coc­cus: у процесі еволюції він спростився настільки, що втратив гени, відповідальні за стресостійкість, що тепер може обмежувати адаптацію мікробів до зростання температури.

За прогнозами, до кінця XXI століття продуктивність Prochloro­coc­cus у тропіках може скоротитися на 17% за помірного сценарію потепління і на 51% — у випадку більш різкого підвищення температури. У глобальному масштабі зниження оцінюється у 10% і 37% відповідно. Це може мати серйозні наслідки для морських харчових ланцюгів і вуглецевого циклу.

Дослідники зазначають, що місце Prochloro­coc­cus може частково зайняти Syne­chococ­cus, інша група ціанобактерій, яка краще переносить спеку, але потребує більше поживних речовин. Водночас невідомо, чи зможе морська екосистема взаємодіяти з ними так само ефективно. Автори наголошують, що відкриття нових теплостійких штамів Prochloro­coc­cus могло б стати оптимістичним сигналом, однак наразі дані свідчать про серйозний ризик для цих ключових мікроорганізмів.