нитчатая зеленая водоросль

Как дефицит железа нарушает фотосинтез у океанических водорослей

Недостаток железа в океане снижает фотосинтез фитопланктона на четверть. Это влияет на морскую пищу, кислород в атмосфере и глобальные циклы углерода.
Автор Наука Mail
измерительный прибор
Ежедневно на рассвете сотрудники судна RRS Discovery опускали измерительный прибор в южную часть Атлантического океана для забора проб водыИсточник: Pnas

В следующий раз, когда сделаете вдох, вспомните: половину кислорода, который попадает в легкие, вырабатывает океан. И для этого ему нужно железо. Ученые Ратгерского университета выяснили, как этот микроэлемент управляет фотосинтезом фитопланктона в океане. Их работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Железо поступает в океан с пылью пустынь, из засушливых районов и талых ледниковых вод. Именно оно помогает фитопланктону — микроскопическим водорослям — преобразовывать солнечный свет в энергию и выделять кислород.

Когда микроэлемента не хватает, фотосинтез замедляется, а рост водорослей падает. Это снижает способность океана удалять CO₂ из атмосферы и сокращает пищевые ресурсы для криля — ключевого звена в питании пингвинов, китов и тюленей.

ученые собирают образцы воды
Аспирант Ратгерского университета Хешани Пупулеватте (справа в желтой каске) собирает образцы воды, чтобы изучить ее химический состав. Работа проводилась на исследовательском судне в южной части Атлантического океанаИсточник: Pnas

Ранее роль железа изучали в лаборатории, но аспирант Хешани Пупулеватте впервые проверила эффект в открытом океане. В 2023—2024 годах она провела 37 дней на исследовательском судне, пройдя от Южной Африки до ледяной зоны Южного океана. С помощью флуориметров измеряла флуоресценцию — показатель того, как фитопланктон перерабатывает солнечную энергию.

В результате оказалось, что дефицит железа «отсоединял» до 25% светособирающих белков от энергетических центров клеток, а это снижало эффективность преобразования энергии. При добавлении железа система восстанавливалась, а фотосинтез усиливался.

Понимание этого процесса помогает прогнозировать будущую продуктивность океана и глобальные циклы углерода. Получается, следить за железом в океане — значит следить за дыханием планеты.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые проследили, как изменилась способность Земли перерабатывать углекислый газ за последние 18 лет. Оказалось, растения на суше работают все активнее, а вот морские водоросли теряют силу.