Il a intrigué les scientifiques depuis des années si et comment les bactéries, qui vivent de la matière organique dissoute dans les eaux marines, peuvent effectuer n2 fixation. Il a été supposé que les niveaux élevés d'oxygène combinés avec la faible quantité de matière organique dissous dans la colonne d'eau marine empêcheraient la consommation anaérobie et consommatrice d'énergie2 fixation.
Déjà dans les années 1980, il a été suggéré que les agrégats, soi-disant «particules de neige marine», pourraient être des sites appropriés pour n2 Fixation, et cela a été récemment confirmé. Pourtant, il a été une question ouverte pourquoi les bactéries effectuant ce n2 La fixation peut être trouvée dans le monde entier dans l'océan. De plus, l'ampleur globale et la distribution de l'activité ont été inconnues … jusqu'à présent.
Dans une nouvelle étude, les chercheurs du Leibniz Center for Tropical Marine Research en Allemagne, de l'Université technique du Danemark et de l'Université de Copenhague démontrent, par l'utilisation de modèles mathématiques mécanistes, que les bactéries attachées aux particules de neige marine peuvent fixer N2 sur une large gamme de températures dans les océans mondiaux, des tropiques aux pôles et de la surface à l'abîme.
L'étude montre également que l'activité de ces bactéries représente environ 10% du N global2 Fixation dans l'océan mondial. La recherche vient d'être publiée dans la revue Avancées scientifiques.
« Cela fait presque cinq ans que nous avons commencé ce travail lorsque j'étais postdoctoral à l'Université de Copenhague », explique le premier auteur Subhendu Chakraborty. « Mais cela en valait vraiment la peine, car les résultats sont une percée. En effet, notre étude conteste les paradigmes de longue date que Oceanic N2 La fixation est exclusivement limitée aux eaux de surface des océans tropicaux et subtropicaux et que les cyanobactéries sont les seuls diazotrophes importants. «
Avec leurs modèles mécanistes, les chercheurs pourraient également montrer une distribution latitudinale distincte des bactéries fixant n2Sur les particules de neige marine, avec des taux les plus élevés dans les zones minimales d'oxygène trouvées dans de grandes régions de l'océan mondial. De plus, il a été démontré que les bactéries associées aux particules peuvent corriger n2 à une plage de températures beaucoup plus large que les cyanobactéries.
« L'ampleur du n2 La fixation et la distribution distincte de l'activité associée aux particules par rapport à ce qui est connu pour les cyanobactéries est très intéressant « , explique Lasse Riemann, professeur au Département de biologie et co-auteur de l'étude.
« En fixant n2 Surtout en dessous des couches de surface, l'activité bactérienne associée aux particules devrait avoir un impact indirect et retardé sur le cycle d'azote océanique par rapport à celui des cyanobactéries. Ces idées peuvent être particulièrement importantes lorsque vous essayez de prédire la productivité du plancton dans le futur océan impliqué par le réchauffement climatique. «
Les chercheurs espèrent que leur étude inspirera les travaux futurs sur la vie microbienne sur les particules marines, en raison de son rôle apparemment essentiel dans le cyclisme de nombreux nutriments dans l'océan.
