Rola mikroorganizmów w osadach morskich
Osady morskie stanowią największy organiczny pochłaniacz dwutlenku węgla na Ziemi. Tworzą się one, gdy materia organiczna wytworzona na lądzie i w ekosystemach wodnych odkłada się na dnie morskim. Duża część z tej materii organicznej ulega remineralizacji, gdy cząsteczki organiczne zostają przetworzone do form nieorganicznych na skutek oddziaływania mikroorganizmów beztlenowych żyjących pod powierzchnią osadów. Mikroorganizmy odpowiedzialne za ten proces pozostają w dużej mierze niezidentyfikowane. Zespół projektu SUBSTRATE USE zbadał losy pewnej liczby związków węgla o niskiej masie cząsteczkowej powszechnie występujących w morskich osadach beztlenowych. Próbki osadu pochodziły z miejsc w pobliżu wybrzeży Alaski, Danii oraz Meksyku. W laboratorium próbki osadu poddano inokulacji, by wybrać mikroorganizmy wyspecjalizowane w korzystaniu z jednego lub wielu rodzajów podłoża. Partnerzy projektu skupili się przy wyborze na populacjach mikroorganizmów redukujących siarczany, metanogenach oraz acetogenach. Stanowiły one trzy główne grupy związane z procesem remineralizacji materii organicznej w beztlenowych warunkach osadów morskich. Wyniki wskazały, że mikroorganizmy wyspecjalizowane w korzystaniu z danego podłoża stały się dominujące w próbkach z jednym typem podłoża. Populacje niewyspecjalizowane w korzystaniu z określonego podłoża stały się natomiast dominujące w próbkach z różnymi typami podłoża. Naukowcom udało się również wykazać po raz pierwszy obecność aktywnych populacji mikroorganizmów w bazalcie pod dnem morskim. Modelowanie energetyczne umożliwiło stworzenie ram teoretycznych dla wyjaśnienia, jak acetogeny mogą współistnieć z reduktorami siarczanów oraz metanogenami (które uzyskują więcej energii z reakcji metabolicznych). Sporządzono również wszechstronne opracowanie na temat genów funkcjonalnych oraz procesów metabolicznych obserwowanych w środowiskach pod dnem morskim. Wyniki projektu SUBSTRATE USE umożliwiły dogłębniejsze zrozumienie roli osadów morskich w globalnym obiegu węgla. Ułatwią również naukowcom wyjaśnianie sposobów, w jakie mikroorganizmy regulują skład chemiczny oceanów, skład gazów atmosferycznych oraz klimat Ziemi.
