Исследование, проведенное учеными Сиднейского университета и Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), раскрыло механизм воздействия климатического кризиса на прибрежные экосистемы. Выяснилось, что тепловой стресс, вызванный аномальной жарой в океане, провоцирует токсичное взаимодействие между морскими водорослями и скрытой в донных отложениях экосистемой бактерий. Исследование опубликовали в журнале New Phytologist. Ранее мы рассказывали о вредоносных водорослях, которые захватывают озера из-за изменнеия климата.

Ранее полезное сосуществование растений и микробов под воздействием высоких температур превращается в разрушительное противостояние. Морские травы, такие как взморник, играют важную роль в биосфере: они служат естественными фильтрами воды, нерестилищами для рыб и являются одними из самых эффективных поглотителей углерода на планете. Однако их гибель часто остается незамеченной до тех пор, пока целые подводные луга не исчезают окончательно, лишая побережье естественной защиты.

Хрупкий баланс 

Биологи обнаружили, что в нормальных условиях бактериальное сообщество вокруг корней морских водорослей находится в состоянии тонкого равновесия, контролируя химический состав почвы и обеспечивая здоровье растений. Этот симбиоз во многом напоминает роль почвенных микроорганизмов для наземных лесов и полей. Но при критическом повышении температуры воды ситуация меняется: микроскопические обитатели донных отложений начинают подавлять устойчивость растений к климатическим изменениям. 

Вместо того чтобы помогать водорослям справляться со стрессом, бактерии замедляют их рост. Причиной становится взрывное размножение специфических видов микробов, которые вырабатывают сероводород — соединение, являющееся высокотоксичным для морских трав. Данные экспериментов показали, что в условиях перегрева растения производят на 34% меньше биомассы, если микробная среда остается в своем новом, измененном состоянии.

Эксперимент на электростанции

Ключевые доказательства этой теории были получены в заливе Мьюна на озере Маккуори. С 1984 года электростанция Эраринг сбрасывает в озеро теплую воду, из-за чего температура в некоторых зонах на протяжении сорока лет была на три градуса выше нормы. Это позволило ученым заглянуть в будущее и увидеть, какими могут стать океаны к 2090 году. 

Исследовательская группа высадила на дно вид Zostera muelleri и провела анализ ДНК почвенных бактерий. Результаты подтвердили, что длительное тепловое воздействие радикально меняет состав микробиоты, увеличивая долю видов, подавляющих жизнь растений. Это открытие подчеркивает, что даже если внешне водоросли выглядят здоровыми, под ними уже может идти процесс химического отравления.

Новая стратегия восстановления океана

Полученные данные имеют решающее значение для программ по восстановлению морской флоры, которая стремительно исчезает вдоль берегов Австралии — от тропиков Квинсленда до прохладных вод Тасмании. Профессор Пол Гриббен и доктор Ренске Йонген подчеркивают, что теперь недостаточно просто выбирать более устойчивые к жаре сорта растений для пересадки.

Необходим комплексный подход, включающий изучение и, возможно, коррекцию микробных сообществ в глубоких слоях донного грунта перед началом восстановительных работ. Подобно тому, как здоровье коралловых рифов зависит от крошечных симбионтов-водорослей, выживание морских лугов напрямую связано с невидимым миром бактерий.