Prognozy zmian klimatycznych trzeba będzie poprawić. Wszystko przez morskie grzyby

Grzyby kojarzą nam się z lasem, wilgotną glebą albo rozkładającą się materią – rzadko z otwartym oceanem. Tymczasem badanie opublikowane w czasopiśmie „PLOS Biology” pokazuje, że mikroskopijne grzyby żyjące w osadach arktycznego fiordu mogą odgrywać zaskakująco dużą rolę w wiązaniu węgla na dnie morza. Jak dotąd naukowcy je niemal całkowicie pomijali je w rachunkach klimatycznych.

Grzyby z Kongsfjorden magazynują węgiel

Zespół pod kierunkiem geomikrobiologa Williama Orsiego z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium po raz pierwszy zmierzył, ile rozpuszczonych w wodzie aminokwasów asymilują grzyby, zatrzymując tym samym węgiel i azot. Próbki pobrano w Kongsfjorden na Spitsbergenie (archipelag Svalbard), z lodowców, gleby w tundrze oraz wody i osadów z fiordu.

– Nasze badanie pokazuje, że grzyby w Oceanie Arktycznym mogą znacząco przyczyniać się do magazynowania węgla w osadach dzięki bardzo wydajnemu metabolizmowi – wyjaśnia William Orsi. To nieznany dotąd mechanizm magazynowania węgla w arktycznych fiordach, kluczowym środowisku skupiającym ponad 10 procent węgla pogrzebanego na morskim dnie.

Mikrobiologiczny rekord wiązania węgla

Podobnie jak gleby, podwodne osady okazały się pełne mieszaniny grzybów i prokariontów (bakterii i archeonów). Ta równowaga wydaje się szczególnie ważna dla bilansu węgla na Ziemi. Tam, gdzie grzyby dominowały w konsumpcji materii organicznej, do atmosfery trafiało znacznie mniej dwutlenku węgla niż w próbkach, w których przewagę miały prokarionty.

Mykoekolożka Marlis Reich z Uniwersytetu w Bremie, która nie brała udziału w badaniu, ale napisała towarzyszący mu komentarz, podkreśla znaczenie tego odkrycia. – Rozpuszczoną w wodzie materię organiczną uważano dotąd przede wszystkim za niszę żywieniową bakterii – pisze Reich. Jak dodaje, grzyby w społecznościach mikrobów „nie są jedynie konkurentami, lecz mogą przewyższać bakterie w przyswajaniu rozpuszczonej materii organicznej”.

Co zaskakujące, stosunek biomasy grzybów do prokariontów był znacznie wyższy na dnie morza niż na lądzie. W wewnętrznych osadach fiordu mediana była nawet o trzy rzędy wielkości (czyli tysiąc razy) wyższa niż w pobliskich glebach tundry.

Alatospora pracuje nawet bez tlenu

W przyswajaniu rozpuszczonych w wodzie aminokwasów brało udział ponad 80 różnych odmian grzybów, z czego 34 należą do grupy Hyphomycetes i rodzaju Alatospora. Dla porównania, w glebach znaleziono zaledwie siedem odmian grzybów asymilujących aminokwasy.

W eksperymentach laboratoryjnych grzyby z dna morskiego skutecznie rozkładały aminokwasy nawet przy niedoborze tlenu, a Alatospora zdawała się zupełnie nie przejmować jego brakiem. Co ma sens, bo osady arktycznego fiordu stają się beztlenowe już kilka milimetrów pod powierzchnią dna.

– Arktyczne fiordy to niezwkle ważne punkty sekwestracji (wyłapywania i magazynowania) węgla, ale rola grzybów w tym procesie była dotąd w dużej mierze pomijana – mówi James Bradley z Śródziemnomorskiego Instytutu Oceanografii. Nowe badanie udowadnia, że grzyby w podwodnych osadach mogą wydajnie zatrzymywać materię organiczną w postaci biomasy, a zatem mogą bezpośrednio przyczyniać się do magazynowania węgla na dnie morza.

Dlaczego oceaniczne grzyby są tak ważne

Grzyby morskie występują powszechnie we wszystkich oceanach świata. Mimo to ich ekologiczna rola dopiero zaczyna być rozumiana. Wcześniejsze badania pokazują, że grzyby morskie potrafią rozkładać materię organiczną, a ich tempo przyswajania węgla jest porównywalne z bakteriami i archeonami.

Autorzy nowej pracy zastrzegają, że dopiero zaczynają odkrywać te długo ignorowane podwodne zależności, w dodatku w momencie, gdy zmieniają się one w zawrotnym tempie. Arktyka ociepla się niemal cztery razy szybciej niż reszta świata, co głęboko przekształca funkcjonowanie fiordów.

– Arktyka zmienia się w szalonym tempie, a wysiłki, by zrozumieć funkcjonowanie jej ekosystemów, pozostają niewystarczające – mówi główny autor badania, geomikrobiolog Juan Carlos Trejos-Espeleta z LMU. Przyszłe badania muszą uwzględniać grzyby, jako kluczowych uczestników obiegu węgla na Ziemi.

Źródło: PLOS Biology

Szukasz inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.