Бурые водоросли удаляют углекислый газ из воздуха и хранят его в слизи

Бурые водоросли поглощают большие количества углекислого газа из воздуха и выделяют часть содержащегося в нём углерода обратно в среду в виде слизи. Эта слизь трудно разлагается другими обитателями океана, поэтому углерод надолго удаляется из атмосферы, как показывают исследователи из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене.

Они выяснили, что за это удаление углерода особенно ответственна слизь водорослей под названием фукоидан, и оценили, что бурые водоросли могут таким образом удалять до 550 миллионов тонн углекислого газа из воздуха ежегодно — почти столько же, сколько составляют все годовые выбросы парниковых газов Германии.

Бурые водоросли — настоящие растения-чемпионы по поглощению CO₂ из воздуха, даже превосходящие в этом леса на суше. Исследователи сообщают в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), что бурые водоросли могут надолго удалять большие количества CO₂ из глобального цикла и таким образом противодействовать глобальному потеплению.

Фукоидан: Слизь бурых водорослей — не любимое блюдо

Водоросли выделяют до трети поглощённого углерода обратно в морскую воду, например, в форме сахаристых выделений. В зависимости от их структуры, они либо быстро используются другими организмами, либо опускаются на морское дно.

«Выделения бурых водорослей очень сложны, и поэтому их невероятно трудно измерить», — говорит первый автор Хаген Бук-Визе. Однако им удалось разработать метод для их детального анализа.

С помощью этого метода учёные изучили множество различных веществ. Особенно интересным оказался фукоидан. «Фукоидан составлял около половины выделений изученного нами вида бурых водорослей — так называемого пузырчатого фукуса», — говорит Бук-Визе.

Фукоидан — рекальцитрантная (трудноразлагаемая) молекула. «Фукоидан настолько сложен, что другим организмам очень трудно его использовать. Кажется, он никому не нравится». В результате углерод из фукоидана не возвращается быстро в атмосферу. «Это делает бурые водоросли особенно хорошими помощниками в долгосрочном удалении CO₂ из атмосферы — на сотни и тысячи лет».

Бурые водоросли могли бы связывать почти все выбросы CO₂ Германии

По оценкам, бурые водоросли поглощают около 1 гигатонны (миллиарда тонн) углерода в год из воздуха. Используя результаты настоящего исследования, это означает, что до 0,15 гигатонн углерода, что эквивалентно 0,55 гигатоннам CO₂, ежегодно связываются бурыми водорослями в долгосрочной перспективе. Для сравнения: годовые выбросы парниковых газов Германии в настоящее время составляют около 0,74 гигатонн CO₂ (по оценке Федерального агентства по окружающей среде на 2020 год).

«И что ещё лучше: фукоидан не содержит питательных веществ, таких как азот», — поясняет Бук-Визе. Таким образом, рост водорослей не страдает от потерь углерода.

Дальнейшие исследования

Для текущего исследования эксперименты проводились на Зоологической станции Тверминне в южной Финляндии.

«Далее мы хотим изучить другие виды бурых водорослей и другие места», — говорит Бук-Визе. «Большой потенциал бурых водорослей для защиты климата определённо нуждается в дальнейшем изучении и использовании».