Trykket i dybhavet konserverer f酶den til havbundens mikrober
D酶de alger og andet organisk materiale i havets overflade g氓r i opl酶sning, n氓r det begynder at synke mod bunden. Men p氓 et tidspunkt bliver vandtrykket s氓 h酶jt, at opl酶sningsprocesserne g氓r i st氓 og n忙ringsstoffer bevares. Det giver f酶de til bundens mylder af mikrober og sm氓dyr.
Et nyt studie fra Danish Center for Hadal Research beretter om en serie eksperimenter med at udsætte såkaldt marin sne for stigende tryk – helt op til 1000 bar, hvilket svarer til det tryk, der hviler på bunden af nogle af verdens dybhavsgrave, 10 km under havets overflade.
Marin sne er ”fnug” i milimeterstørrelse, der opstår, når klistrede, døde celler i havoverfladen klumper sig sammen med andre døde eller døende celler, partikler og bakterier og synker til bunds. Det organiske materiale kan være en død alge eller døde smådyr eller deres afføring. Tilsammen kaldes det marin sne, fordi fnuggene ligner sne, når de synker ned gennem vandsøjlen. Der kan være flere hundrede forskellige bakterier i et fnug foruden partikler af organisk materiale.
- Man ved ikke ret meget om, hvordan marin sne responderer på det stigende tryk, når den synker. Men man ved, at marin sne udgør føde for en enorm mængde mikrober og smådyr på havbunden. Faktisk er det sådan, at der findes flere mikrober i den del af havet, der ligger på eller under 1000 meters dybde end noget andet sted på Jorden. Dette habitat er ekstremt stort, og der kan være langt imellem mikroberne dernede, men ikke desto mindre trives enormt mange af Jordens organismer under højt tryk, og vi ved ikke hvordan, siger biolog Peter Stief, der er hovedforfatter på studiet.
Øvrige forfattere er Ronnie N Glud, Clemens Schauberger, Kevin W. Becker, Marcus Elvert, John Paul Balmonte, Belén Franco-Cisterna og Mathias Middelboe..
Udover at den marine sne bringer næringsstoffer som organisk kulstof, kvælstof, svovl og fosfat ned til dybhavets mikrober, bidrager den også til begravelse af enorme mængde kulstof i havbunden. Det foregår ved, at f.eks. en alge i sin levetid optager CO2 fra luften, og når den dør og synker mod bunden, bringer den kulstoffet med sig. Det meste marine sne bliver ædt af dyr eller nedbrudt af mikrober, men en lille del lagres i havbunden.
- Det er måske kun en pct. af den marine sne, der lagres i havbunden. Men det bliver til enorme mængder over lang tid. Den olie og gas, vi i dag henter op, er bl.a. skabt på denne måde, siger Peter Stief.
Hvad skete der med 忙gget, auberginen og tomaten i tryktanken?
-
Organismer reagerer forskelligt p氓 tryk. Hvis der findes lommer af luft i organismen, bliver luften trykket sammen, og det f氓r fx et menneskes lunger til at kollapse. Der findes ogs氓 en luftlomme i et 忙g, og derfor s氓 forskerne et 忙g kollapse, da de testede det ved 1000 bar i trykkammeret, svarende til trykket p氓 10 km dybde. En aubergine indeholder ogs氓 luft, men den er fordelt i det svampede frugtk酶d. Da den kom ud af trykkammeret, lignede den umiddelbart sig selv, men den vejede dobbelt s氓 meget som f酶r, fordi luften var blevet fortr忙ngt og erstattet af vand. En tomat blev ogs氓 testet ved de 1000 bar, og der skete det modsatte af, hvad man umiddelbart skulle tro: Den blev ikke mast, men var ganske sig selv efter de 1000 bar, fordi der ingen luft er i en tomat, kun v忙ske.
Der er flere måder, organisk materiale kan finde vej til dybhavets mikrober. Data fra en række dybhavsekspeditioner foretaget af Danish Center for Hadal Research har bl.a. vist, at der kan ske store sedimentskred på skrænter i dybhavet. Sådanne skred kan pludseligt sende store mængder af næringsrigt sediment ned i de dybeste grave.
Nu viser Peter Stief og kolleger, at en anden mekanisme også sørger for at sende næring derned.
I kælderen under Syddansk Universitet står nogle tryktanke, som man kan fylde med vand og prøver og justere trykket på. Tankene kan tåle helt ned til 1000 bars tryk, hvilket svarer til trykket på 10 km dybde.
Holdet fyldte de seks tryktanke med havvand og fnug af marin sne, som de havde lavet af kiselalger og bakterier. Hvert fnug var ca. 2 mm i diameter. Ved at lade tryktankene rotere vandret hele tiden, kunne de sikre, at fnuggene forblev synkende i vand uden at nå bunden af tanken og dermed simulere fnuggenes konstante nedsynkning. Hver dag øgede de trykket i tankene med 50 bar for at simulere trykket på stadigt stigende dybder.
Efter fire dage var fnuggene under 200 bars tryk, svarende til en havdybde på 2 km. Da åbnede forskerne den første tank for at se, hvordan de havde det. Det samme efter 400 bars tryk, 600 bars tryk, 800 bars tryk og den sidste efter 1000 bars tryk.
- Vi kunne se, at bakteriernes respiration gik ned, når de kom under stigende tryk; dvs., at de ”spiste” mindre organisk kulstof. Ved 600 bar stoppede respirationen helt, og det holdt sig hele vejen ned til 1000 bars tryk, hvor der var ca. halvdelen af et fnug tilbage – og dermed føde til havbundens mikrober der jo er tilpasset til at leve under det ekstreme tryk, siger Peter Stief.
V忙rkt酶j til lagring af CO2?
-
Hvis der lagres organisk kulstof i havbunden, når marin sne synker ned, kan man så stimulere dannelsen af marin sne og ad den vej trække CO2 ud af atmosfæren og begrave det i dybhavet? I princippet ja, og der er også gjort flere storskalaforsøg, f.eks. ved at hælde jernholdigt støv og dermed næring til mikroalger ud over havet. ”Men det er umuligt at overskue, hvad der ellers sker med havet og alle de organismer, der lever i det, når man på den måde manipulerer med naturen, så den ide er de fleste gået bort fra igen”, siger Peter Stief.
M酶d forskeren
Peter Stief er biolog og lektor p氓 Biologisk Institut og Danish Center for Hadal Research.
Dybhavsforskning p氓 海角社区
Danish Center for Hadal Research er et grundforskningscenter for dybhavsforskning. Det undersøger livsformer og biogeokemiske processer i havets dybeste afgrunde for at forstå, hvilke roller disse unikke havmiljøer spiller i vores globale økosystem.