En nyupptäckt parasitcykel, där havsbakterier håller fytoplankton på ett energisnabbt löpband för näringsavgiftning, kan ge en förhandsvisning av vad ytterligare havsuppvärmning kommer att medföra.

Forskningen, utförd av forskare vid Oregon State University i Sargassohavet nära Bermuda, kan också förklara hur bakterierna, SAR11, blev så produktiv.

Fynd publicerades idag i mBio .

I stora vattendrag, plankton är samlingen av organismer som inte kan simma mot strömmen.

Växtplankton avser det autotrofa, eller självmatande, komponenter i samhället - de som kan producera, ofta via fotosyntes, organiska föreningar som fetter, proteiner och kolhydrater från ämnen i deras miljö.

Redan, i många av de stora, varma områden i havet, växtplankton måste hantera utmaningen att skilja på fosfat, ett knappt näringsämne som är nödvändigt för celltillväxt, och arsenat, som är kemiskt likartad men giftig.

"Många växtplankton, inklusive den vanligaste växtplanktontypen i varma hav, Prochlorococcus, avgifta arsenat genom att tillsätta metylgrupper, "förklarar Kimberly Halsey, en mikrobiologiforskare vid Oregon State University och en medförfattare till studien.

En metylgrupp är en kolatom bunden till tre väteatomer.

"Vi fann att det mest förekommande icke-fotosyntetiska planktonet i haven, SAR11 -bakterier, ta bort metylgrupperna, släppa ut giftiga former av arsenik tillbaka i vattnet, "sa Steve Giovannoni, framstående professor i mikrobiologi vid OSU och även en medförfattare. "Det tyder på att metylering och demetylering av arsenikföreningar skapar en cykel där växtplankton aldrig kan komma framåt-de överför kontinuerligt energi till det arsenatresistenta SAR11."

Processen gör SAR11, i själva verket, parasiter.

"Det kan hjälpa till att förklara varför SAR11 är så framgångsrika, överträffar alla andra plankton i deras antal, "Sa Giovannoni.

Sargassohavet, den enda regionen på jorden som beskrivs som ett hav som inte har några landgränser, är en subtropisk havsöppning öster om Bermuda; en gyre är ett stort system av cirkulerande strömmar.

Känd för sin djupblå färg och distinkta, brun Sargassum tång, Sargassohavet ligger mellan Golfströmmen och Nordatlanten, Kanarieöarna och Nordatlanten Ekvatoriella strömmar.

"Sargassohavet kallas ibland en havsöken eftersom det inte finns tillräckligt med fosfor i vattnet för att stödja stora blomväxter av växtplankton, "Sade Halsey." Havets öknar expanderar när haven absorberar värme och blir varmare. "

Den parasitiska arsenikcykeln är en process som forskare förutspår kommer att bli mer utbredd när jorden fortsätter att värma.

"Cykeln kan hjälpa till att förklara varför fotosyntesfrekvensen i havet ibland är mycket högre än vi förväntar oss, "Sa Halsey." Med andra ord, SAR11 gör att växtplankton fungerar mycket hårdare. En av de stora utmaningarna inom oceanografi är att förstå vad som orsakar variation i fotosynteshastigheter som utförs av växtplankton. "