• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Varför små mikrober kan vara en stor faktor i hur klimatförändringarna utvecklas

    Kredit:CC0 Public Domain

    Klimatförändringar handlar om stora saker:smältande inlandsisar, stigande hav, den febriga temperaturen på planeten.

    Men forskare säger att det också handlar om små saker – nämligen mikrober.

    Vart du än ser på jorden, du kommer att hitta dessa encelliga organismer som försörjer sig. Och i processen, de producerar och konsumerar växthusgaser inklusive koldioxid, metan och dikväveoxid, hjälper till att kontrollera koncentrationen av dessa planetvärmande ämnen i atmosfären. Kollektivt, de spelar en enorm roll för att reglera klimatet.

    De är också limmet som håller samman ekosystemen. De utgör ofta basen i näringsväven och utför viktiga uppgifter, som att bryta ner organiskt material, återvinning av näringsämnen och fotosyntetisering.

    Som alla livsformer, mikrober kommer att känna effekterna av klimatförändringarna. Sättet de svarar på kan få enorma konsekvenser för oss andra. Till exempel, mikrober kommer att hjälpa till att avgöra om naturliga källor till växthusgaser stiger eller minskar i en uppvärmande värld. Och de är nyckeln till ekologisk motståndskraft inför miljöpåfrestningar.

    Det är därför en grupp forskare utfärdade ett konsensusuttalande som uppmanade till mer forskning om ämnet i veckans nummer av Naturrecensioner Mikrobiologi . olycksbådande, de kallade det "Scientists' Warning to Humanity".

    Los Angeles Times pratade med Victoria Orphan, en mikrobiell ekolog på Caltech som hjälpte till att skriva uttalandet, om varför vi inte bör förbise mikrober.

    F:Bara så att vi alla är på samma sida, vad är mikrober?

    A:De har en cell, per definition. Det mesta kan du inte se med blotta ögat. Men så små de är, de är otroligt kraftfulla när det gäller de typer av kemi som de kan göra.

    F:Var bor de?

    A:Överallt. I grund och botten, någon plats som vi anser vara beboelig för oss, vi hittar mikrober. Och på platser som vi skulle anse vara för extrema för flercelligt liv, vi hittar också mikrober. De är verkligen mästarna i att kolonisera alla möjliga beboeliga utrymmen på planeten.

    F:Och vad har mikrober med klimatförändringar att göra?

    S:Många mikrober i havet fotosyntetiseras precis som växter. De är ansvariga för att generera hälften av syret i vår atmosfär. På samma gång, de drar också koldioxid från atmosfären till havet och förvandlar den till biomassa. Så de spelar en stor roll som en sänka för koldioxid, till exempel.

    F:Metan är en annan viktig växthusgas. Vad sägs om det?

    S:Metan cirkuleras till stor del av mikrober. Vi studerar en speciell process där två mikroorganismer samarbetar för att göra denna riktigt utmanande kemi att oxidera metan med sulfat. Och de gör detta mycket effektivt. Vi vet inte siffrorna exakt, men de övre uppskattningarna är att 80 % av metanet i havssedimenten konsumeras av detta team av mikroorganismer innan det når atmosfären.

    F:Så, om dessa mikrober inte arbetade tillsammans, skulle mycket mer metan komma in i atmosfären?

    A:Det stämmer. Vi är oroade över att det finns mycket diskussion om saker som djuphavsbrytning av naturresurser. Vi vet så lite om dessa djuphavsmiljöer. Om vi ​​börjar förstöra dem, detta kan störa systemet och göra dessa viktiga biologiska filter mindre effektiva.

    F:Har mikrober förbisetts i hur vi tänker om klimatvetenskap?

    Det beror på vem du frågar. Vissa forskare är mycket medvetna om vikten av mikrober. Men vi måste få ut ordet till alla andra att detta verkligen är kritiskt.

    Det här är inte bara i det djupa havet, där jag gör det mesta av mitt arbete, men i varje enskild livsmiljö. Mikroorganismer bestämmer i princip hur mycket växthusgaser som släpps ut från dessa ekosystem, antingen som källor eller som konsumenter av dessa gaser.

    F:Kan du ge ett exempel på hur mikrobers reaktion på klimatförändringar kan förstärka problemet?

    S:En bekant smälter permafrost. I grund och botten, du tar kolrika frysta sediment och du tinar upp dem. Mikroorganismer kalasar på detta organiska kol och, som en slutprodukt av deras ämnesomsättning, de producerar saker som metan. Det är som att ta fram en frusen middag ur frysen och tina upp den — nu har den blivit ätbar.

    Det finns enorma mängder kol i permafrost som har lagrats i många tusen år, om inte längre. Men helt plötsligt görs det tillgängligt på en gång. Det är inte bara det faktum att den här processen pågår, det är också hastigheten som då kan få systemen ur balans.

    F:Finns det sätt som mikrober kan hjälpa?

    S:Jag tror att det finns mycket spännande potential för tekniska mikrober. Men för att tillämpa detta på ett effektivt sätt, vi måste verkligen förstå deras fulla inverkan på ekosystemen och hur de reagerar.

    Min kollega Frances Arnold är en slags mästare för att göra riktad evolution och göra alla möjliga mycket intressanta produkter och saker som vi aldrig hade kunnat drömma om att en mikrob kunde göra.

    F:Vad är ett exempel på hur mikrober kan hjälpa klimatet?

    S:Kor är en enorm producent av metan. Att metan produceras i deras vommen från jäsning av gräs eller majs. Och den här vommen är som ett litet ekosystem - precis som att studera djuphavssediment. Så det kan finnas sätt som vi bättre kan förstå hur mikroorganismer arbetar tillsammans för att försöka antingen minimera metanproduktionen från början, eller försök att oxidera metanet innan det rapar ut ur kon.

    F:I konsensusförklaringen, du varnar för att "effekten av klimatförändringar kommer att bero mycket på reaktioner från mikroorganismer." Vad vill du att folk ska göra med den kunskapen?

    S:Jag skulle vilja att de inte bara skulle ha en uppskattning för det faktum att mikrober i princip styr planeten och vi är bara, du vet, typ av besök, men också att värdera och förstå vikten av att anstränga sig för att forska om detta. Vi börjar komma på den banan, men det måste fortfarande finnas större medvetenhet om dess betydelse.

    F:Är det något mer du vill att vi ska veta?

    S:Människor har gått igenom denna radikala förändring från att tro att mikroorganismer var farliga bakterier till att omfamna mikrobiomet. Det är verkligen underbart, eftersom människor verkligen bryr sig om sitt välbefinnande och sin hälsa. Hur kan vi då översätta den spänningen och förundran till den naturliga världen omkring oss? Jag tror att det är den stora utmaningen.

    ©2019 Los Angeles Times
    Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com