До кінця століття океани стануть надто спекотними для найпоширеніших бактерій-виробників кисню

Згідно з новим моделюванням, до кінця століття тропічні океани стануть занадто спекотними для їхніх мешканців — фотосинтетичних ціанобактерій, які виробляють до третини всього кисню на планеті. Досі науковці вважали, що ці ціанобактерії, що проживають у тропічних океанах, більш стійкі та можуть навіть отримати переваги від потепління на Землі. Однак нові результати свідчать про те, що ці бактерії просто не встигнуть пристосуватися до потепління, якщо його темпи не зменшаться. Дослідження опублікували в журналі Nature Microbiology.

Трансмісійна електронна мікроскопія ціанобактерій Prochlorococcus, які виробляють третину всього кисню на Землі. Luke Thompson / Chisholm Lab, Nikki Watson / Whitehead / MIT

Наскільки глобальне потепління нашкодить ціанобактеріям?

Дослідники зосередилися на моделюванні впливу глобального потепління на ціанобактерію Prochlorococcus, яка є найбільш поширеним фотосинтетичним організмом на Землі. Вони аналізували дані десятирічних вимірювань кількості клітин цих бактерій у тропічних і субтропічних регіонах Тихого океану, а також — вмісту у їхніх клітинах пігменту для фотосинтезу хлорофілу та розміру цих клітин. Ці дані порівнювали з температурами океану у відповідний період.

Як з’ясували науковці, оптимальною для ціанобактерій була температура води 19-28 градусів Цельсія: у цьому проміжку темпи росту клітин зростали експоненційно зі зростанням температури. Але вже після досягнення температури у 28 градусів темпи росту ціанобактерій різко зменшувалися. Згідно з моделями помірних і сильних змін клімату, значна частина Світового океану в тропічних і субтропічних регіонах матиме вищі температури води на поверхні вже в наступні 75 років. Через це виробництво кисню ціанобактеріями може зменшитися на 17-51 відсоток. Згідно з розрахунками науковців, навіть якщо виникнуть стійкі до потепління види цих бактерій, їхній ріст не встигатиме за змінами клімату.

Як глобальне потепління впливає на фотосинтез

🌳 Хоча досі науковці вважали глобальне потепління вигідним для рослин, адже вони можуть поглинати більше вуглекислого газу з повітря, темпи такого поглинання зменшилися раніше, ніж це передбачали моделі.

🤷‍♀️ Крім того, збільшення масштабів фотосинтезу не завжди корисне для рослин: в умовах глобального потепління вони не встигають запасати достатньо інших потрібних їм речовин.

🤝 Глобальне потепління уражає і ті види, чиє виживання залежить від рослин. Так взаємини морських інфузорій і водоростей, які живуть у їхніх клітинах, перетворилися зі взаємовигідних на паразитичні, адже водорості припинили фотосинтезувати.