Scientists discover new facts about colored organic matter in deep ocean

environmentmarine scienceoceanographycarbon cyclepicocyanobacteria
About half of atmospheric carbon dioxide is fixed by ocean

Picocyanobacteria found to be major cause of it

About half of atmospheric carbon dioxide is fixed by ocean's phytoplankton, mainly picocyanobacteria, through photosynthesis.

Picocyanobacteria are unicellular microorganisms that are widely distributed in freshwater and marine environments. A large portion of biologically fixed carbon is formed by these phytoplankton at the sea surface and then transported to the deep ocean. But it is still unclear how colored dissolved organic matter (which originates from plant detritus on land or at sea) ends up in the deep ocean.

"We are still at the beginning of understanding the marine carbon cycle," said Michael Gonsior, a chemist at the University of Maryland Center for Environmental Science (UMCES). He added that the sources of specific chemicals in the ocean was not yet well defined as it was a vast and complex system.

In the deep ocean, dissolved organic matter displays a fluorescence signal similar to the humic-like fluorescence found in a river or stream. Many scientists have hypothesized that this material is derived from rivers and streams that carry it off the land and into the ocean. However, there is growing evidence that there are marine sources of this material, which may explain the majority of this colored material found in the deep ocean.

UMCES researchers Gonsior and Feng Chen took the first step in characterizing the organic matter released from marine picocyanobacteria.

"Our original plan was to understand the fate of organic carbon released from viral lysis of picocyanobacteria," said Chen, a molecular biologist.

For the first time, they have shown that cultured picocyanobacteria – Synechococcus and Prochlorococcus – release fluorescent components that closely match these typical fluorescent signals found in oceanic environments.

Both Synechococus and Prochlorocccos are the most abundant carbon fixers in the ocean. It is predicted that picocyanobacteria, which prefer warmer temperatures, may increase 10 to 20 percent by the end of the century if ocean warming continues.

"When you sail on the blue ocean, a lot of picocyanbacteria are working there. They turn carbon dioxide into organic carbon and are likely responsible for some of the deep ocean color coming from organic matter," said Gonsior.

Gonsior and Chen studied the strain of Synechococus and stumbled upon the discovery. They planned to measure the fate of dissolved organic matter by examining the molecular composition using state-of-the-art mass spectrometry undertaken in collaboration with Professor Philippe Schmitt-Kopplin at the Helmholtz Center for Environmental Health in Munich, Germany.

Many biological compounds glow when excited with light. Gonsior conducted optical analyses that measured the absorbance and fluorescence.

"When I saw the first fluorescence measurements of these samples, it was very clear what was going on. We found those picocyanobacteria were releasing fluorescent organic matter, which mimics that what we see in both the deep ocean, but also in rivers and streams," said Gonsior.

"To me, this is exciting because you have such abundant photosynthetic cyanobacteria in the ocean. We’ve known that for a long time but nobody made a connection between picocyanobacteria and fluorescent dissolved organic matter," said Chen.

Source of information

About half of atmospheric carbon dioxide is fixed by ocean

Bài viết này được dịch tự động và có thể chứa một số lỗi nhỏ; vui lòng tham khảo bản gốc tiếng Anh nếu có thắc mắc.

Xem thêm

wei-shang
Pro Mermaids: The Skills You Need to Teach, Lead, and Inspire

Pro Người cá (Mermaid): Những kỹ năng bạn cần để giảng dạy, dẫn dắt và truyền cảm hứng

Những người cá chuyên nghiệp cần nhiều hơn chỉ kỹ năng biểu diễn. Học cách giảng dạy, dẫn dắt an toàn và xây dựng sự tự tin thông qua chương trình Huấn luyện chuyên gia có cấu trúc.

1 ngày trước
SSI
Dive Around the World Is Back: The Essential Ocean Podcast

Dive Around the World Trở Lại: Podcast Đại Dương Thiết Yếu

Podcast "Dive Around the World" trở lại với các MC mới, tập mới và những câu chuyện về đại dương để truyền cảm hứng cho các người lặn và những người yêu thích nước trên toàn thế giới.

4 ngày trước
Mares
Planning a Dive Family Trip? These Luxury Resorts Make It Easy

Đang lên kế hoạch cho chuyến du lịch ca lặn gia đình? Những khu nghỉ dưỡng sang trọng này sẽ giúp bạn dễ dàng thực hiện.

Khám phá những khu nghỉ dưỡng sang trọng nhất cho chuyến du lịch ca lặn biển của gia đình bạn, với Các trung tâm đào tạo SSI, rạn san hô yên bình, chương trình dành cho thanh thiếu niên và các điểm ca lặn đẳng cấp thế giới.

7 ngày trước
SSI Launches the New Advanced Open Water Diver Program

SSI ra mắt Chương trình Lặn Nước Mở Nâng Cao Mới

Hãy bước tiếp trên hành trình lặn của bạn với chương trình SSI Advanced Open Water Diver mới, bao gồm đào tạo lặn sâu và định hướng.

10 ngày trước
SSI
Dive Rescue Skills Every Diver Should Know (and How to Keep Them Sharp)

Kỹ năng cứu hộ lặn mà mọi thợ lặn nên biết (và cách duy trì chúng)

Học các kỹ năng cứu hộ lặn cơ bản mà mọi thợ lặn nên biết—từ nhận biết căng thẳng đến cứu hộ trên mặt nước—và cách duy trì các kỹ năng an toàn này.

15 ngày trước