Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
De piepkleine blauwalg Prochlorococcus deelt zich langzamer boven een zeewatertemperatuur van 30 graden Celsius. En dat kán een probleem worden.
Hij is slechts 500 nanometer – ongeveer 1/200ste van een mensenhaar – klein, maar neemt maar liefst 5 procent van de wereldwijde fotosynthese voor zijn rekening. Prochlorococcus is een blauwalg, of cyanobacterie, die de essentiële koolstof levert voor heel wat zeedieren in de tropen en subtropen, van minuscule kreeftjes tot walvissen.
Maar dat zou in de toekomst kunnen veranderen, zo lijkt onderzoek van de University of Washington aan te tonen. De blauwalg blijkt namelijk toch niet zo goed tegen hoge watertemperaturen te kunnen als eerder werd aangenomen, valt te lezen in het vaktijdschrift Nature Microbiology.
Laserscannen
De biologen, onder leiding van François Ribalet, baseren hun conclusies op een tien jaar durend onderzoek. Ze hebben bijna honderd boottochten ondernomen, vooral in de Grote Oceaan, waarbij ze zeker 250.000 kilometer hebben afgelegd.
Ondertussen deden ze metingen aan ongeveer 800 miljard Prochlorococcus-cellen met de speciaal ontwikkelde SeaFlow. Dat is apparaat dat met behulp van een laser het water scant op cellen en bijhoudt hoeveel het er zijn en hoe groot ze zijn.
20 tot 30 graden
Vervolgens bouwden Ribalet en collega’s een computermodel waarmee ze konden nagaan waar Prochlorococcus voorkomt en hoe ze gedijen. Uit de verkregen gegevens bleek dat de snelheid van de celdeling varieerde per breedtegraad.
Dat de blauwalgen vooral de tropische en subtropische wateren domineerden was al bekend. Maar de onderzoekers ontdekten ook dat ze het efficiënts vermenigvuldigen bij een watertemperatuur tussen de 20 en 30 graden Celsius. Was het warmer dan deze temperatuur, dan stokte de deling langzaam.
Genen overboord
Dat is een bijzondere bevinding, want eerder dachten wetenschappers dat Prochlorococcus prima de huidige opwarming van het zeewater zouden aankunnen. Juist omdat ze vooral rondom de evenaar voorkomen.
Maar de ontdekking is ook wel te verklaren, geven Ribalet en zijn team aan. In zijn race naar het zo klein mogelijk worden – zodat hij weinig voedsel nodig heeft en als een van de weinigen kan overleven in warm voedselarm water – heeft de cyanobacterie heel wat hittestress-genen overboord gegooid. En juist die genen mist Prochlorococcus nu. Precies op het moment dat hij ze, met de huidige oceaanopwarming, het hardst nodig heeft.
Verhuizing
De kans dat de hele soort verdwijnt, achten de onderzoekers overigens erg klein. Wel kan het zo zijn dat de piepkleine blauwalg gaat verhuizen; meer richting de polen, waar het iets koeler is (tussen de 20 en 30 graden Celsius). De koolstofproductie zou dan in de tropische oceanen kunnen afnemen met 17 procent bij een gemiddelde opwarming van het water de komende 75 jaar. En maar liefst 37 procent bij een sterkere opwarming.
Wat gebeurt er dan met de tropische zeeën? Het kan zijn dat een concurrerende cyanobacterie, de Synechococcus, het stokje overneemt. Die kan zich mogelijk beter aanpassen aan de toenemende hitte, vanwege een grotere en minder beperkende set van genen. Maar onduidelijk is wat het effect van deze overname zou zijn op het mariene voedselweb, geeft Ribalet aan. “Het is geen gegeven dat dieren met Synechococcus op dezelfde manier de interactie aangaan als met Prochlorococcus.”
Hitteresistente stammen?
De onderzoekers geven overigens ook beperkingen van hun studie aan. Zo konden ze – uiteraard – niet álle cellen in álle wateren analyseren. Het kan dus zijn dat ze hitteresistente stammen van de Prochlorococcus hebben gemist. Die stammen zouden het wél kunnen redden tijdens de toekomstige opwarming.
Bronnen: Nature Microbiology, University of Washington via EurekAlert!
Beeld: Natalie Kellogg/University of Washington