Järn är ett kritiskt näringsämne i havet. Dess betydelse för alger och kvävets kretslopp har redan undersökts i detalj. Nu, en ny upptäckt visar att mikrober också behöver järn för att bearbeta fosfor. Ett team av forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel och University of Southampton, STORBRITANNIEN., har publicerat resultat i den internationella tidskriften Naturkommunikation visar att järn kan begränsa fosforupptagningen i havet. Deras studie bidrar till kunskap om näringsämnenas kretslopp i havet.

Forskare beskriver det tropiska havet ofta som en "blå öken." Detta beror på den begränsade tropiska tillväxten av encelliga alger jämfört med andra oceaniska regioner, som annars skulle färga havet grönt. Tillväxten av dessa alger beror på näringsämnen som kväve och fosfor. På samma gång, andra marina organismer är beroende av dessa "havsväxter" för att äta och överleva i havet.

"I princip, kväve och fosfor finns även i det tropiska havet. Men ofta är dessa element inkorporerade i delar av döda växter och djur som sjunker till havsbotten, " förklarar huvudförfattaren Dr. Thomas Browning från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.

Mikrober kan komma till dessa dolda näringsämnen genom att återvinna död materia med hjälp av enzymer. Som ett resultat, näringsämnen som fosfor blir tillgängliga igen. Men enzymer kräver spårämnen som järn för att fungera, som forskarna förklarar.

"Om du tittar på näringsämnesfördelningen i haven på global skala, du kan se regionala skillnader, " säger Dr Browning. "Intressant nog, vi vet från tidigare observationer att för regioner där näringsämnen begränsar tillväxten av marina alger, inte alla tillgängliga pooler av näringsämnen används. Men varför?"

Under en forskningskryssning, forskargruppen sökte svar på denna fråga. I fältexperiment, järn tillsattes till havsvatten och forskarna observerade mikrobiell enzymaktivitet. "Vi observerade att aktiviteten hos en vitt spridd grupp av mikrobiella enzymer påverkades av tillgången på järn i havsvattnet, "Dr Browning säger.

Resultaten bidrog till att bekräfta en hypotes som gjorts i en tidigare studie av forskare vid University of Oxford. "De visade genom laboratorieexperiment att mikrobiella enzymer behöver järn för att bearbeta fosfor, och föreslog att detta också kunde vara viktigt i havet. Vi har för första gången bekräftat att detta är, verkligen, fallet, säger Browning.

Mellan nyckelnäringsämnena kväve och fosfor, kväve ses främst som den främsta begränsande faktorn för tillväxten av alger i havet. Den ytterligare tillförseln av kväve till världshaven genom mänskliga aktiviteter, dock, kan förändra denna situation i framtiden. Fosforbegränsningen kan bli mer utbredd och närvaron av järn kan därför förväntas spela en stor roll. När det gäller ekologiska kretslopp i havet, denna förändring skulle påverka alger, deras syreproduktion, och förmåga att ta upp CO2 från atmosfären.