Klimatförändringar kan utsätta cyanobakterier som är avgörande för havets funktion i fara när mängden koldioxid i atmosfären ökar och havsvattnets surhet förändras.

I en artikel publicerad torsdag i Vetenskap , ett team av forskare från Florida State University, Xiamen -universitetet i Kina och Princeton -universitetet hävdar att försurningen av havsvatten orsakad av stigande koldioxidhalter gör det svårt för en typ av cyanobakterier att utföra en process som kallas kvävefixering.

Få människor vet mycket om en typ av cyanobakterier som kallas Trichodesmium , men denna mycket lilla samling av celler är avgörande för hälsan hos hundratals arter i jordens hav. Genom kvävefixering, Trichodesmium omvandlar kvävgas till ammoniak och andra molekyler som organismer är beroende av för överlevnad.

Trichodesmium tros vara ansvarig för cirka 50 procent av marin kvävefixering, så en minskning av dess förmåga kan ha en stor ringverkan på marina ekosystem.

"Detta är en av de viktigaste kvävekällorna för andra organismer i det öppna havet, sa Sven Kranz, biträdande professor i jorden, Ocean and Atmospheric Science vid Florida State University och en medförfattare till denna studie. "Om Trichodesmium reagerar negativt på de miljöförändringar som tvingas på havet av förbränning av fossila bränslen, det kan ha en stor effekt på vårt näringsnät."

Klimatförändringens effekter på Trichodesmium har studerats utförligt av forskare i laboratorier över hela världen men med mycket olika resultat. Vissa forskare fann att ökad koldioxid i havsvatten orsakade en minskning av kvävefixering, medan andra såg enorma ökningar. På grund av den stora roll som dessa bakterier spelar för hälsan hos jordens hav, Kranz och hans kollegor försökte lösa avvikelserna.

Några av dessa avvikelser, de hittade, baseras på beredningen av vattnet i vilket dessa organismer vanligtvis växer under laboratorieförhållanden. Till exempel, forskarna fann kontaminering av element som ammoniak eller giftiga element som förhöjd kopparkoncentration.

"Alla små skillnader i de specifika ingredienserna i vattnet - i det här fallet konstgjorda havsvatten som forskare förbereder - kan ha en enorm effekt på resultatet, " sa Kranz.

En liten förorening kan kasta en stor skiftnyckel i processen, men att använda detta konstgjorda havsvatten är vanligt eftersom inte alla laboratorier har tillgång till rent havsvatten.

Författarna fann också att ökad koldioxid ibland kunde stimulera kvävefixering men detta kompenserades av de negativa effekterna av den ökade havssyran.

Kranz började studera hur ökad koldioxid påverkar cyanobakterier som forskare i Tyskland och sedan som postdoktor vid François Morel och Dalin Shi vid Princeton University. Shi är nu vid Xiamen University och ledde studien med sin forskargrupp där.

För denna studie, Kranz fokuserade på de preliminära datainsamlingarna och hur cyanobakterierna reagerade på ändrade koncentrationer av järn och koldioxid. Shis grupp i Kina genomförde ytterligare studier inklusive proteinanalys och replikerade detta arbete inom fältet, genomförde experiment i Sydkinesiska havet i maj 2016.