Väsentliga mikrobiologiska interaktioner som håller våra hav stabila har avslöjats fullt ut för första gången, av forskare vid University of Warwick.

Dr Joseph Christie-Oleza och professor David Scanlan från School of Life Sciences har upptäckt att två av de vanligaste typerna av mikroorganismer i haven-fototrofa och heterotrofa bakterier-samarbetar för att cykla näringsämnen, följaktligen, drar kol från atmosfären och matar ekosystemet.

Detta strider mot den populärvetenskapliga tron ​​att marina fototrofer och heterotrofer konkurrerar med varandra om att konsumera de knappa näringsämnen som finns i havsvatten.

Fototrofa bakterier använder ljus för att 'fixa' koldioxid från luften, och omvandla detta till organiskt material - som läcker ut, och konsumeras av heterotrofer, som i sin tur släpper ut näringsämnen tillbaka till ekosystemet så att de fototrofa bakterierna kan fortsätta göra sitt jobb:fotosyntetisera och fixa mer kol.

Denna interaktion håller näringsnivån i havet balanserad och håller en hälsosam bas som i slutändan upprätthåller hela marina livsmedelsbanan. Hälften av planetens primära produktion och hälften av syret vi andas är beroende av att detta system fungerar effektivt. Hastigheten med vilken dessa näringsämnen cirkuleras kommer att definiera i vilken takt haven kommer att fortsätta buffra mot koldioxid i atmosfären, som är en stor växthusgas.

Forskarna observerade denna interaktion genom att odla rena kulturer av varje bakterie i laboratoriet, och sätta ihop dem i naturligt havsvatten och göra närings- och molekylanalyser under en lång tidsram.

Förvånande, båda mikroorganismerna nådde ett stabilt tillstånd där de fototrofa och heterotrofa bakterierna såg varandra till nytta för varandra - med fototroferna som konsumerade oorganiska näringsämnen och ljus för att fixera kol, och heterotroferna som använder det läckta organiska kolet som en källa till kol och energi och återför oorganiska näringsämnen till fototrofen.

"En djupare förståelse av dessa väsentliga processer som håller havets" motor "igång kommer att bidra till att förbättra hur vi ser efter våra vatten - och gör det möjligt för oss att bättre förutsäga hur haven kommer att reagera i framtiden på ett förändrat klimat med ökande koldioxidhalter i atmosfären ", kommenterade professor Scanlan, som är professor i marin mikrobiologi vid School of Life Sciences.

"Här ger vi experimentella bevis på ett grundläggande begrepp inom ekologi, där näringsämnen behöver cirkulera för att upprätthålla ett stabilt ekosystem, som pengar i ekonomin! Om en av partnerna tar för mycket och inte ger tillbaka, han kommer själv att drabbas av konsekvenserna på lång sikt. Systemet kommer att självreglera och alltid nå ett stabilt tillstånd ", kommenterade Dr Christie-Oleza.

Forskningen, "Näringsåtervinning underlättar långsiktig stabilitet hos marina mikrobiella fototrof-heterotrofa interaktioner, "publiceras i Naturmikrobiologi .