在巴巴多斯,来自不来梅的研究人员研究了细菌如何故意释放甲烷以获取磷——这对大多数温室气体都有显著影响
一些细菌可以附着在海洋表层水中不常见的营养物质来源中这使其能够增加大气中产生更多的二氧化碳然而,在室内,它们释放出潜在的温室气体甲烷
甲烷是磷捕获的产物
潜在的温室气体甲烷经济体不断从海洋转移到大气中,并对全球变暖起到重要作用甲烷主要是由微生物产生的,并且主要存在于没有氧气的地方然而,几年前,研究人员证明,细菌可以被称为二氧化二甲烷的产生这种细菌在获取磷的过程中产生的甲烷是一种废物,这种被认为是生存的尝试在该地区极为罕见在特殊酶的帮助下,细菌可以从有机化合物中释放磷,如甲基膦酸盐重要的是,这些酶也在海洋中发挥作用,例如在地表水中
热带大西洋研究:分布在水面以下
细菌的分布和显著性以及其毒性仍有待进一步研究和研究来自布雷门MaxPlanck海洋微生物研究所的研究人员进行了一项研究,他们在该研究中调查了巴巴多斯加勒比海地表水中产生的几乎致命的细菌那里的水中有大量的氧和少量的磷第一作者JanvonArx解释道:“到目前为止,这一过程只在几个地区进行了研究,主要是在太平洋地区。”“我们还没有在北大西洋的热带地区进行第一次测试。”研究表明,甲烷的生成量在接近水面的地方最高不来梅MaxPlanck研究所温室气体研究小组负责人Jana Milucka说:“但我们也能够检测到200米以下的甲烷深度,即使这些深度实际上没有足够的磷酸盐,细菌也不需要使用甲基磷酸盐。”此外,在缺氧的情况下产生甲烷的细菌的类型也随着深度的变化而变化:众所周知,毛连丝菌是主要的产甲烷菌,主要产甲烷在表面,即所谓的α蛋白菌
大气中的碳:给予和索取
通过使用另一种不可用的磷源甲基膦酸盐,它可能会使表面水中的碳含量比依赖于磷酸酮的情况下更多Arx说:“根据我们的计算,该细菌的覆盖率达到了甲基膦酸盐对磷的所有要求。”“这使得该地区大气中的二氧化碳含量显著增加。这显然表明了磷酸盐在营养不良地区碳循环中的生态重要性。”
一方面,微生物会捕获二氧化碳,但另一方面,它们会释放出更具潜力的温室气体甲烷“我们的研究表明,氧气饱和水柱中的甲烷生成量很高——长期以来,这种物质被认为是不可能的,但越来越多地被利用,”斯米洛卡说“由于这些细菌涉及到全世界所有的细菌,由甲基膦酸盐产生的细菌对这些细菌释放这种温室气体具有重要的控制作用,特别是在磷酸盐含量低的环境中。”
气候变化导致甲烷释放增加
释放到环境中的甲烷数量取决于其产生氧化作用的治疗方法“然而,西方并没有对海洋中的甲烷来源和下沉情况进行全面的了解。我们也不知道海洋中甲烷的来源和下沉将如何应对不断变化的气候变化,”Millocka解释道Arx补充道:“我们预计未来需氧量将增加,由于海洋变暖和水柱的老化,磷酸盐将变得更加稀缺。这是一个问题,因为这一过程会在地表水上产生飞溅,并预测这种方式产生的甲烷会立即排放到大气中。”
为了能够预测气候相关病例的未来变化,必须进一步解决过程和确定因素Arx总结道:“如果我们了解这一过程的运作方式,我们就可以更好地提高预测和/或对抗犯罪的负面影响。”
背景信息:毒蕈碱悖论
2008年,美国的研究报告指出:他们展示了甲烷是如何在氧气的存在下形成的,也就是所谓的二氧化二甲烷生产这听起来可能并不引人注目,但这项研究揭示了世界甲烷生物地球化学中最古老的奥秘:也就是所谓的甲烷分离甲烷对氧是指富含甲烷氧的地表水的过饱和——在这个地方,甲烷生产不应该因氧而发生,而氧对生产微生物(古菌)的毒性是有害的新发现的在有毒水中生产甲烷的过程是由对氧敏感的细菌、真菌和酶途径完成的与传统的乙醇生产方法不同,不生产乙醇的特性是从这个过程中获得能量在这种情况下,甲烷是主要用来获得磷的反应产物由于磷的有机形式(如磷酸盐)只在少量中可用,许多海洋细菌优先选择有机磷(如磷酸酯和膦酸酯)最近的一组化合物,更具体地说是甲基膦酸盐(MPn),已被证明对海洋中的二氯甲烷生产有重要作用
来源:
Materials provided by
Max Planck Institute for Marine Microbiology.
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参考:
2024-01-20
2024-01-20
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