Мұхиттың температурасының жоғарылауы, теңіздегі жылу толқындары мен климаттың өзгеруімен байланысты, терең қабаттарға да әсер етеді. Бұл мұхиттағы химиялық және биологиялық үдерістердің бұзылу қаупін тудырады. Жақында жүргізілген зерттеулер Nitrosopumilus maritimus теңіз микробының жылы әрі қоректік заттарға кедей ортаға бейімделе алатынын көрсетті. Темірге тәуелді және аммиакты тотықтыруға қатысатын бұл микроағзалар климаттың өзгеруі жалғасқан сайын мұхиттағы қоректік заттардың таралуына айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Nitrosopumilus maritimus-тың мұхит экожүйелеріндегі рөлі

Nitrosopumilus maritimus және оған жақын микробтар теңіз микробты планктонының шамамен 30%-ын құрайды. Олар мұхит химиясында маңызды рөл атқарып, теңіз экожүйелерін қолдайтын реакцияларды бастайды. Бұл археялар аммиакты тотықтырады — бұл мұхиттағы азот айналымының негізгі үдерісі. Азотты әртүрлі химиялық түрлерге айналдыру арқылы микробтар микробты планктонының өсуін реттейді, ол теңіздегі қоректік тізбектің негізі болып табылады. Осылайша, аммиакты тотықтыратын археялардың белсенділігі мұхит биоалуантүрлілігін сақтауға ықпал етеді.

Терең қабаттарға жылынудың әсері

Мұхиттың жылынуы 1000 метр және одан да терең қабаттарға таралады. Бұрын терең сулардың беткі температура өзгерістерінен оқшауланған деп есептелген, алайда жаңа деректер терең қабаттардың жылынуы археялардың темірді пайдалануын өзгертіп, терең аймақтардағы микроэлементтердің қолжетімділігіне әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді.

Микробтардың бейімделуін зерттеу тәжірибелері

Зерттеушілер тобы Nitrosopumilus maritimus-тың таза дақылдарымен әртүрлі температура мен темір деңгейлерінде бақыланатын тәжірибелер жүргізді. Нәтижелер көрсеткендей, жоғары температура мен темір тапшылығы жағдайында микробтар темірді аз қажет етіп, оны тиімдірек пайдаланады. Бұл ағзалардың қоршаған ортаның өзгермелі жағдайларына бейімделу үшін өз метаболизмін реттей алатынын көрсетеді.

Модельдеу және болжамдар

Эксперименттік деректер мұхиттың биогеохимиясын ғаламдық модельдеумен біріктірілді. Модельдеу нәтижелері терең қабаттағы архея қауымдастықтары климаттың жылынуы кезінде темірі аз аймақтарда азот айналымы мен бастапқы өнімділікті қолдауда өз рөлін сақтап қана қоймай, тіпті күшейте алатынын көрсетті.

Болашақ зерттеулер

Жазда Sikuliaq зерттеу кемесімен ғылыми экспедиция жоспарлануда. Экспедиция Сиэтлден Аляска шығанағына және әрі қарай субтропикалық айналымға, Гонолулу (Гавайи) аялдамасымен өтеді. Экспедицияға шамамен 20 зерттеуші қатысып, мұхиттағы археялардың табиғи популяцияларын зерттейді. Мақсат — тәжірибелік нәтижелерді табиғи жағдайда растау және терең қабаттағы микробтық белсенділікке температура мен металлдардың қолжетімділігінің әсерін тереңірек түсіну.