Mikroskopiska bilder av enskilda foraminifer. Vänster:En foraminifer med ett skal som innehåller fyra kammare varav en är tom. Notera också ryggarna. Till höger:Bild på insidan av en foraminifer. Den gröna färgen orsakas av havsvatten med en indikator som visar att surheten har ändrats. Den faktiska storleken på foraminifern är cirka 0,25 millimeter. Kredit:Dr. Lennart de Nooijer (NIOZ)
Faktum :Mer koldioxid (CO2) i luften försurar också haven. Det verkade vara den logiska slutsatsen att skaldjur och koraller kommer att lida, eftersom kritbildning blir svårare i surare havsvatten. Men nu upptäckte en grupp holländska och japanska forskare till sin egen förvåning att några små encelliga skaldjur gör bättre skal i en sur miljö. Detta är en helt ny insikt.
Forskare från NIOZ (Royal Dutch Institute for Sea Research) och JAMSTEC (Japanese Agency for Marine-Earth Science and Technology) fann i sina experiment att så kallade foraminifer till och med kan göra deras skal bättre i surare vatten. Dessa encelliga foraminifera skaldjur förekommer i enorma antal i haven. Resultaten av studien publiceras i den ledande vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation .
Sedan 1750 har havets surhet ökat med 30 %. Enligt den rådande teorin och relaterade experiment med kalkalger och skaldjur, kalksten (kalciumkarbonat) löses lättare i surt vatten. Bildandet av kalk av skaldjur och koraller är svårare eftersom mindre karbonat är tillgängligt under sura förhållanden. Karbonatjonen relaterar direkt till löst koldioxid via två kemiska jämviktsreaktioner.
Självreglerande biokemiskt magiskt trick
Den klassiska teorin bygger på rent kemiska processer genom vilka hastigheten med vilken kalk skapas helt och hållet bestäms av vattnets surhet. NIOZ-forskaren och delade förstaförfattaren Lennart de Nooijer:"I våra experiment reglerade foraminifererna surheten på mikronivå. På de platser där skalbildning sker, surheten var betydligt lägre än i det omgivande havsvattnet. Foraminifer driver ut stora mängder vätejoner genom sin cellvägg. Detta leder till försurning av deras omedelbara mikromiljö vilket gör att jämvikten mellan koldioxid och karbonat förändras till förmån för koldioxid. Organismen tar upp den ökade koncentrationen av koldioxid snabbt genom sin cellvägg. På insidan av cellväggen, en låg surhet råder på grund av den massiva utsöndringen av protoner. Under dessa förhållanden omvandlas den intagna koldioxiden igen till karbonat, som reagerar med kalcium och bildar kalk. En sådan aktiv biokemisk regleringsmekanism har aldrig hittats tidigare."
Kan självreglerande encelliga organismer leda till en snabbare global uppvärmning?
Havets ytskikt är i jämvikt med atmosfären. Därför, mer koldioxid i luften leder också till mer löst koldioxid i havets yta . "Det här fyndet kan ha viktiga konsekvenser för förhållandet mellan koldioxidnivåer i luften och bildningen av kalkhaltiga strukturer av organismer, " säger medförfattaren professor Gert-Jan Reichart. "Om den klassiska hypotesen håller och mer koldioxid leder till mindre kalkproduktion, haven kan fortsätta att ta upp CO2 från atmosfären. Men tänk om majoriteten av organismerna kan reglera den kemiska formen av sitt oorganiska kol genom biokemiska processer som våra foraminiferer gjorde, och fortsätta att bilda kalkstrukturer i ett surare hav? Över tid, koncentrationen av upplöst koldioxid i haven kan börja öka. Följaktligen, havens förmåga att ta upp en stor del av koldioxiden i luften kan börja minska. Detta skulle innebära att mer koldioxid skulle finnas kvar i luften, leder till en snabbare uppvärmning av vår planet."