Mikrober sprids brett över haven med öar som fungerar som språngbrädor för att hjälpa till att transportera landbaserade organismer.

Mikrober i atmosfären och havens roll i deras rörelse har till stor del förbisetts av forskare. Nu, ett internationellt team visar att haven bidrar till en stor del av de mikrober som finns i den globala atmosfären.

Att förstå havens roll som källa och sänka för luftburna mikrober kan ge insikter i upprätthållandet av mikrobiell mångfald och hur mänsklig, djur- och växtpatogener spridda över hav och mellan landmassor. Laget, som inkluderade forskare från KAUST samt flera spanska och franska organisationer, förväntade sig att de skulle hitta många fler mikrober över land än över vatten. Vad de inte visste var hur många mikrober som faktiskt finns i atmosfären över haven.

Mer än 100 luftprover samlades in från tropiska och subtropiska områden över Atlanten, Stilla havet och Indiska oceanen under en åtta månader lång marin forskningsexpedition - Malaspina 2010 Circumnavigation Expedition - som började i december 2010.

"Vi fann att atmosfären är en vektor för långväga transporter, typiskt 4, 000 km av luftburna mikrober, inklusive bakterier och svampar bland annat, säger Carlos Duarte från KAUSTs Red Sea Research Center, som ledde studien. "Även i det öppna havet, mer än hälften av den mikrobiella belastningen i atmosfären kommer från land." Atmosfärisk transport kan vara viktig för att omfördela patogener över hela världen, han lägger till.

Teamet fann ett genomsnitt på 67, 000 prokaryoter (icke-kärninnehållande encelliga organismer som bakterier) per kubikmeter provtagen luft över haven jämfört med 190, 000 bakterier per kubikmeter luft över land. De fann också ett genomsnitt på 32, 000 eukaryoter (kärninnehållande mikrober som svampar) per kubikmeter provtagen luft över haven jämfört med 240, 000 svampsporer hittade per kubikmeter atmosfär över land.

De maximala värdena för eukaryoter hittades över Nordatlanten och östra Stilla havet, troligen påverkad av dammrelaterade händelser i Afrika och Asien i dessa regioner.

Teamet genomförde genetiska analyser och fann att 25 % av mikroberna i atmosfären ovanför haven var av marint ursprung, medan 42 % var landbaserade organismer och de återstående 24 % var obestämda. Mer än 50 % av mikroberna i prover tagna från södra Atlanten och Indiska oceanen, som var långt ifrån landmassor och påverkade av marina luftmassor, var av markbundet eller obestämt ursprung.

"Resultaten öppnar upp en ny serie forskningsfrågor, inklusive atmosfäriska vägar för spridning av patogener, små öars roll som språngbräda för transport av landmikrober över stora avstånd, och vilken roll dessa organismer spelar för att kondensera partiklar, inklusive regndroppar, i atmosfären, säger Duarte.

Han och hans team har följt upp med forskning om mikrobiella belastningar över Medelhavet och Ishavet. De studerar också dammassocierade organismer över Röda havet.