Долгосрочное исследование выявило "горячие точки" фиксации азота в атлантических водорослях

Новое исследование Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле изучило фиксацию азота среди диазотрофов — микроорганизмов, способных преобразовывать азот в доступную форму для других растений и животных, — обитающих в сообществах саргассума. Саргассум — это бурая макроводоросль, которая дрейфует на поверхности открытого океана и служит средой обитания для множества морских организмов.

Предыдущие исследования упускали из виду диазотрофы, связанные с саргассумом, что могло привести к историческому занижению оценки фиксации азота в азотном бюджете Атлантики. Исследование, опубликованное в PLOS ONE, показало, что фиксация азота в сообществах саргассума является значительной.

"Результаты этого исследования впечатляют, особенно на фоне новостей о негативных последствиях чрезмерного роста саргассума во Флориде и Карибском бассейне. Мы смогли показать, что роль саргассума в фиксации азота существенна для поддержания морской продуктивности", — говорит Линдси Даббс, соавтор исследования.

Азот критически важен для жизни. Скопления саргассума предоставляют важную среду для организмов, осуществляющих фиксацию азота, но лишь немногие исследования измеряли этот процесс.

"Было опубликовано всего четыре исследования с данными о скорости фиксации азота эпифитами на пелагическом саргассуме, и ни одного за последние 30 лет", — отмечает Клэр Джонсон, ведущий автор исследования.

Команда сравнила скорость фиксации азота с другими морскими источниками, включая часто изучаемые организмы, такие как планктонные диазотрофы и прибрежные эпифиты. Оказалось, что сообщества саргассума превосходят их по скорости, внося значительный вклад в морской азотный цикл и, возможно, в цветение самих водорослей.

Сбор данных велся в течение шести лет. Близость лаборатории на острове Роанок к Гольфстриму позволила команде совершать однодневные экспедиции для сезонного сбора образцов и их быстрой обработки с минимальным воздействием, что лучше сохраняло микроорганизмы.

Саргассум обычно обилен в Карибском море, Мексиканском заливе, Гольфстриме и Саргассовом море. Работа команды в Северной Каролине дает представление о том, как скорость фиксации азота меняется во времени, но изучение ее изменений в более широком географическом диапазоне — следующий возможный шаг.

"Это исследование сейчас еще более актуально из-за цветения саргассума в Южной Атлантике. Если фиксация азота эпифитами в этой популяции происходит в масштабах, близких к тем, что мы наблюдали, это почти наверняка окажет значительное влияние на азотный бюджет Атлантики", — заявила Джонсон.