S oteplováním planety mohou bakterie více přispívat ke změně klimatu

15. 11. 2019

Jak se bakterie adaptují na vyšší teploty, zrychlují svou respiraci a uvolňují více uhlíkových emisí, což může potenciálně zrychlit změnu klimatu.

Bakterie a s nimi příbuzné organismy zvané archea mohou zrychlovat globální oteplování více, než předpokládají současné klimatické modely. Nový výzkum publikovaný v časopise Nature Communications vědci z Imperial College v Londýně může pomoci při tvorbě přesnějších modelů budoucího oteplování klimatu.

Bakterie a archea, neboli kolektivně prokaryota, jsou přítomna na všech kontinentech a tvoří zhruba polovinu globální biomasy - tedy celkové hmoty živých organismů na Zemi.

Většina prokaryot provádí dýchání, které využívá energii a vede k uvolňování oxidu uhličitého - stejně jako lidé. Objem oxidu uhličitého uvolněného za časovou jednotku závisí na frekvenci dýchání, která se v závislosti na teplotě může měnit.

Nicméně přesný vztah mezi teplotou, frekvencí dýchání a produkcí uhlíkových emisí byl nejasný. Nyní, po vytvoření databáze změn frekvence dýchání u 482 prokaryot výzkumníci zjistili, že většina z nich v reakci na vyšší teploty zvýší svou produkci oxidu uhličitého více, než se dosud myslelo.

Hlavní výzkumník doktor Samraat Pawar z katedry biologie na Imperial College prohlásil: "V krátkodobém výhledu, v řádu dní nebo hodin, individuální prokaryota zrychlí svůj metabolismus a produkují více oxidu uhličitého. Nicméně stále existuje maximální teploty, při níž se metabolismus stává neefektivním."

"V delším výhledu, v řádu let, se tato společenstva prokaryot vyvinou, aby byla efektivnější při vyšších teplotách, což jim umožní dále zrychlit metabolismus a produkci uhlíkových emisí."

Vědci zkompilovali reakce prokaryot na změny teplot z celého světa a ve všech možných podmínkách - od slaných antarktických jezer s teplotou pod 0 stupňů až k termálním pramenům s teplotou přes 120 stupňů.

Zjistili přitom, že prokaryota, která obvykle operují při mírných teplotách - pod 45 stupňů - vykazují silnou reakci na měnící se teplotu, zvyšují frekvenci dýchání jak z krátkodobého, tak z dlouhodobějšího hlediska.

Prokaryota operující při vyšších teplotách takovou reakci nevykázala, ale protože už fungují při těchto vysokých teplotách, není pravděpodobné, že by je změna klimatu ovlivnila.

Krátkodobá reakce prokaryotů zvyklých na mírné teploty na oteplování byla silnější než u organismů eukaryotních, což jsou všechny rostliny, houby a živočichové.

Matematický model sestavený výzkumným týmem predikuje, jak změny ve frekvenci dýchání ovlivní produkci uhlíku v prokaryotních společenstvech. Krátkodobé a dlouhodobé změny se zkombinují a vytvoří větší než očekávaný nárůst produkce oxidu uhličitého, s nímž současné modely ekosystému a klimatu nepočítají.

Podrobnosti v angličtině: ZDE

0
Vytisknout
1743

Diskuse

Obsah vydání | 19. 11. 2019