Wetenschappers hebben de oorzaak van het broeikaseffect gevonden

Tot vier procent van het methaan op aarde is afkomstig van zuurstofrijk zeewater, maar wetenschappers hebben tot voor kort de specifieke bron van dit broeikasgas niet kunnen bepalen. Nu beweren de onderzoekers dat ze het hebben kunnen vinden.

De wetenschappers die de ontdekking deden, hadden zichzelf niet de taak gesteld om de geochemie van de oceaan te onderzoeken. Ze waren op zoek naar nieuwe antibiotica. Gefinancierd door het National Institute of Health, onderzocht het project een ongebruikelijke klasse van potentiële antibiotica, fosfonaten genaamd, die al in de landbouw en de geneeskunde worden gebruikt.

"We onderzoeken allerlei soorten antibiotica die koolstof-fosforverbindingen hebben", legt de professor microbiologie William Metcalf van de University of Illinois (projectmanager) en professor Wilfred van der Donck van het Institute of Genomic Biology uit. "We zijn erin geslaagd genen te vinden van microben, die naar onze mening een antibioticum moesten produceren. Maar dat deden ze niet. Ze deden iets heel anders. "

Deze microbe was Nitrosopumilus maritimus, een van de meest voorkomende organismen op de planeet, een inwoner van de zuurstofrijke wateren van de open oceaan. In deze microben hebben wetenschappers genen gevonden die vermoedelijk potentiële antibiotica konden produceren - fosfonzuren. Het nemen van de gewenste DNA-fragment Nitrosopumilus maritimus onderzoekers verschoven kopieën in het genoom van Escherichia coli (E. Coli), maar begon productie van de gemodificeerde bacterie geen antibioticum, wetenschappers gehoopt en methylfosfonzuur (methylfosfonaat).

Deze stof werd door onderzoekers gebruikt om de eerder onpopulaire hypothese te bevestigen dat methaan in de oceaan een product is van het leven van bacteriën die methylfosfonaat splitsen in methaan en fosforzuur.

"Er was maar één probleem met deze theorie", zegt van der Donck. - Methylfosfonzuur is nog nooit eerder in mariene ecosystemen aangetroffen. Op basis van bekende chemische reacties was het moeilijk te begrijpen hoe deze verbinding kan worden geproduceerd zonder het gebruik van ongebruikelijke biochemie. "

Na samen met andere bacteriën die de habitat van de oceaan gekweekt in het laboratorium Nitrosopumilus maritimus in grote hoeveelheden, de wetenschappers ontdekt dat methylfosfonaat ophoopt in de wanden van Nitrosopumilus maritimus cellen. Na de dood van het organisme, andere bacteriën breken de koolstof-fosforbinding methylfosfonaat fosfor verteren - een element dat is zeldzaam in de oceanen, maar het is noodzakelijk voor het leven. Dus als een koolstof-fosforbinding in het methylfosfonaat wordt verbroken, komt methaan ook vrij.

Wetenschappers merken op dat hun ontdekking ons zal toelaten de aard van de klimaatverandering op de planeet beter te begrijpen.

"We weten dat twintig procent van het broeikaseffect afhankelijk is van methaan, waarvan vier procent afkomstig is van een voorheen onbekende bron. Je moet weten waar methaan wordt geproduceerd en wat ermee gebeurt om te begrijpen wat er zal gebeuren als het klimaat verandert, "zei William Metcalfe.

[1], [2]