Nur wenige kennen eine Art von Cyanobakterium namens Trichodesmium, aber diese kleine Ansammlung von Zellen ist für Hunderte von Arten in den Ozeanen der Erde von entscheidender Bedeutung. Durch den Prozess der Stickstofffixierung wandeln sie gasförmigen Stickstoff in Ammoniak und andere Moleküle um, von denen das Leben mariner Organismen abhängt.
Es wird angenommen, dass Trichodesmium für etwa 50% der marinen Stickstofffixierung verantwortlich ist. Wissenschaftler von Universitäten in den USA und China kamen jedoch zu dem Schluss, dass die Versauerung der Ozeane durch steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre es Cyanobakterien erschwert, den Stickstofffixierungsprozess abzuschließen. Eine Abnahme dieser Fähigkeit in ihnen kann einen starken Welleneffekt auf marine Ökosysteme haben.
"Es ist eine der Hauptstickstoffquellen für andere Organismen im offenen Ozean", sagte der Co-Autor der Studie, Sven Krantz, Assistenzprofessor für Erd-, Ozean- und Atmosphärenwissenschaften an der Universität von Florida. "Wenn Trichodesmium negativ auf Umweltveränderungen reagiert, die durch die Exposition fossiler Brennstoffe gegenüber dem Ozean verursacht werden, könnte dies große Auswirkungen auf unser Nahrungsnetz haben."
Die Auswirkungen des Klimawandels auf Cyanobakterien wurden in Laboratorien auf der ganzen Welt eingehend untersucht, die Ergebnisse waren jedoch sehr unterschiedlich. Einige Wissenschaftler haben herausgefunden, dass eine Zunahme von Kohlendioxid in Meeresgewässern zu einer Abnahme der Stickstofffixierung führt, während andere den gegenteiligen Effekt gesehen haben. Krantz und seine Kollegen haben versucht, diese Inkonsistenzen zu beheben.
Einige dieser Diskrepanzen hängen ihrer Meinung nach mit Wasser zusammen, in dem Organismen normalerweise unter Laborbedingungen wachsen. Beispielsweise haben Forscher eine Kontamination mit Ammoniak oder Toxinen wie erhöhte Kupferkonzentrationen festgestellt.
„Unterschiede in den spezifischen Inhaltsstoffen des Wassers - in diesem Fall künstliches Meerwasser von Wissenschaftlern - können einen großen Einfluss auf das Ergebnis haben“, erklärt Krantz. Eine leichte Kontamination kann zu erheblichen Verzerrungen im Prozess führen. Die Verwendung von künstlichem Meerwasser ist jedoch üblich, da nicht jedes Labor Zugang zu natürlichem Meerwasser hat.
Die Autoren fanden auch heraus, dass erhöhtes Kohlendioxid manchmal die Stickstofffixierung stimulieren kann, was jedoch durch die negativen Auswirkungen einer erhöhten Säuregehalt des Ozeans ausgeglichen wird.
Die Forschung wird in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
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