لیزا فون فریسن، زیستشناس از دانشگاه کپنهاگ و نویسنده اصلی پژوهشی که به گزارش جزئیات کشف اخیر میپردازد، توضیح میدهد: «گمان میرفت تثبیت نیتروژن زیر یخهای دریایی ممکن نباشد، زیرا شرایط محیطی برای این میکروبها بیشازحد نامساعد است. اما اشتباه میکردیم.»
با افزایش سرعت ذوب یخها شمار میکروبهای منحصربهفرد نیز افزایش مییابد
هرچند در یک دههی اخیر پژوهشگران به وجود باکتریهای تثبیتکنندی نیتروژن در آبهای سرد شمالگان مشکوک بودند، تیم همکاران فون فریسن نخستین گروهی هستند که وجود آنها را مشخصاً زیر یخهای دریایی تأیید کردهاند. نمونههای جمعآوریشده از مرکز اقیانوس منجمد شمالی نشان میدهد که اجتماع پویایی از این میکروبها با نام علمی «دیاستروفهای غیرسیانوباکتریایی» (NCDs) در آنجا زندگی میکنند؛ باکتریهایی که نیتروژن را تثبیت میکنند اما توانایی فتوسنتز ندارند.
اگرچه هنوز بهطور قطعی ثابت نشده که این میکروبها در شمالگان فعالانه نیتروژن تثبیت میکنند، از تمام ژنهای لازم برای این کار برخوردارند و پراکندگی و فراوانیشان نشان میدهد که به احتمال زیاد در این چرخهی زیستی نقشی کلیدی ایفا میکنند. اگر این فرضیه درست باشد، این موجودات میکروسکوپی میتوانند بر کل سامانهی اقلیمی زمین اثر بگذارند.
پژوهش نشان میدهد حاشیههای دریایخها در شمالگان، میزبان بیشترین تراکم و فعالیت این باکتریهاست. به بیان سادهتر، با سرعتگرفتن ذوب یخها در اثر تغییرات اقلیمی، شمار این میکروبهای منحصربهفرد نیز ممکن است افزایش یابد. این باکتریها، غذای جلبکها را فراهم میکنند و رشد بیشتر جلبکها میتواند شبکهی غذایی دریا را تقویت و حتی ترکیب شیمیایی جو زمین را دگرگون کند.
از سوی دیگر، جلبکهای بیشتر به معنی جذب بیشتر کربندیاکسید از جو است. لاسه ریمن، بومشناس میکروبی دریایی، میگوید: «اگر تولید جلبک افزایش یابد، اقیانوس شمالی مقدار بیشتری کربندیاکسید از جو جذب خواهد کرد.» البته، او هشدار میدهد که سامانههای زیستی بسیار پیچیدهاند و ممکن است فرآیندهای دیگری خلاف این روند عمل کنند.
در نهایت، واضح است که نقش تثبیتکنندههای نیتروژن در شمالگان باید در مدلهای اقلیمی آینده لحاظ شود. پژوهشگران در جمعبندی مقالهی خود، نوشتهاند: «ذوب دریایخها ممکن است بهطور مستقیم یا غیرمستقیم باعث افزایش تثبیت نیتروژن شود. بنابراین، ما پیشنهاد میکنیم مدلسازیهای آینده بر کمیت و پویایی این فرآیند در اقیانوس شمالی تمرکز کنند.»
پژوهش در نشریهی Communications Earth & Environment منتشر شده است.
