Bilim adamları derin okyanustaki renkli organik madde hakkında yeni gerçekleri keşfetti

May 26, 2017 Pikosiyanobakterilerin bunun başlıca nedeni olduğu bulundu

Atmosferdeki karbondioksitin yaklaşık yarısı okyanuslar tarafından sabitleniyor fitoplankton, özellikle de pikosiyanobakteriler, fotosentez yoluyla.

Pikosiyanobakteriler, tatlı su ve deniz ortamlarında yaygın olarak bulunan tek hücreli mikroorganizmalardır. Biyolojik olarak sabitlenmiş karbonun büyük bir kısmı deniz yüzeyindeki bu fitoplanktonlar tarafından oluşturulmakta ve daha sonra okyanusun derinliklerine taşınmaktadır. Ancak renkli çözünmüş organik maddenin (karadaki veya denizdeki bitki döküntülerinden kaynaklanan) okyanusun derinliklerine nasıl ulaştığı hala belirsiz.

Maryland Üniversitesi Çevre Bilimi Merkezi'nden (UMCES) kimyager olan Michael Gonsior, "Denizdeki karbon döngüsünü anlamanın henüz başlangıcındayız" dedi. Okyanus çok geniş ve karmaşık bir sistem olduğundan, okyanustaki belirli kimyasalların kaynaklarının henüz iyi tanımlanmadığını ekledi.

Okyanusun derinliklerinde çözünmüş organik madde, bir nehir veya derede bulunan humik benzeri floresansa benzer bir floresans sinyali sergiler. Pek çok bilim adamı bu materyalin türetildiğini öne sürdü. onu karadan okyanusa taşıyan nehirlerden ve akarsulardan. Bununla birlikte, bu materyalin deniz kaynaklarının olduğuna dair giderek artan kanıtlar var ve bu, okyanusun derinliklerinde bulunan bu renkli materyalin çoğunluğunu açıklayabilir.

UMCES araştırmacıları Gonsior ve Feng Chen, denizdeki pikosiyanobakterilerden salınan organik maddeyi karakterize etmede ilk adımı attılar.

Moleküler biyolog Chen, "Asıl planımız pikosiyanobakterilerin viral parçalanmasından açığa çıkan organik karbonun kaderini anlamaktı" dedi.

İlk defa, kültüre edilmiş pikosiyanobakterilerin (Synechococcus ve Prochloroccus) okyanus ortamlarında bulunan bu tipik floresan sinyallerle yakından eşleşen floresan bileşenleri salgıladığını gösterdiler.

Hem Synechococus hem de Prochlorocccos en yaygın olanlardır. Okyanusta bol miktarda karbon sabitleyici var. Okyanus ısınmasının devam etmesi durumunda, daha sıcak sıcaklıkları tercih eden pikosiyanobakterilerin yüzyılın sonuna kadar yüzde 10 ila 20 oranında artabileceği öngörülüyor.

"Mavi okyanusta yelken açtığınızda, orada çok sayıda pikosiyanbakteri çalışıyor. Karbon dioksiti organik karbona dönüştürüyorlar ve muhtemelen organik maddeden gelen derin okyanus renginin bir kısmından sorumlular" dedi Gonsior.

Gonsior ve Chen, Synechococus türünü incelediler ve tesadüfen bir keşfe ulaştılar. Almanya'nın Münih kentindeki Helmholtz Çevre Sağlığı Merkezi'nde Profesör Philippe Schmitt-Kopplin ile işbirliği içinde yürütülen son teknoloji ürünü kütle spektrometrisini kullanarak moleküler bileşimi inceleyerek çözünmüş organik maddenin kaderini ölçmeyi planladılar.

Birçok biyolojik bileşik ışıkla uyarıldığında parlıyor. Gonsior, absorbans ve floresansı ölçen optik analizler gerçekleştirdi.

"Bu numunelerin ilk floresans ölçümlerini gördüğümde, neler olduğu çok açıktı. Bu pikosiyanobakterilerin, hem derin okyanuslarda hem de derin okyanuslarda gördüğümüzü taklit eden floresan organik madde saldığını gördük, ancak aynı zamanda nehirlerde ve akarsularda da var" dedi Gonsior.

"Bana göre bu heyecan verici çünkü okyanusta çok fazla fotosentetik siyanobakteri var. Bunu uzun zamandır biliyorduk ama hiç kimse pikosiyanobakteriler ile floresan çözünmüş organik madde arasında bir bağlantı kuramadı" dedi Chen.

Bilgi kaynağı