Forskere finder ilt i havområder, hvor ingen andre har fundet ilt før

Store dele af verdenshavene indeholder så lidt ilt, at hverken fisk eller hvaler kan leve der. Disse områder kaldes for Oxygen Minimum Zones, og de findes naturligt flere steder.

Den største strækker sig tusinder af kilometer langs Nord- og Sydamerikas stillehavskyst, og nu har et hold SDU-forskere været på togt i den sydøstlige del med det formål at udforske det særlige iltfrie miljø.

Med på ekspeditionen var også et nyt apparat til at måle vands indhold af ilt, udviklet af biologerne Morten Larsen og Bo Thamdrup fra Biologisk Institut i samarbejde med Laura Bristow fra universitetet i Göteborg.

Det nye apparat kan registrere betydeligt lavere iltkoncentrationer end de apparater, som traditionelt bruges til formålet. Apparatet har fået navnet mini Trace Analyzer In situ Logger (mTail).

- Vi brugte det på ekspeditionen til Southeast Pacific Oxygen Minimum, hvor man hidtil ikke har registreret noget ilt. Men det kunne vi med det nye apparat: Vi fandt småbitte koncentrationer af ilt flere steder i vandsøjlen, som aldrig har været registreret før”, fortæller biolog og forskningsingeniør på Biologisk Institut, Morten Larsen.

Nok er de registrerede iltkoncentrationer ganske små, men opdagelsen af dem kan vende helt op og ned på forståelsen af, hvad der foregår i de store Oxygen Minimum Zones.

- Siden man ikke har registreret ilt før, er forskere gået ud fra, at de mikroorganismer, der findes i disse zoner, kan klare sig uden ilt. At de f.eks. bruger ammoniak eller nitrat i stedet, siger marinbiolog og lektor på Biologisk Institut, Beate Kraft, der også var med på ekspeditionen.

Det er ikke ligegyldigt, om zonernes mikroorganismer bruger ilt, nitrat eller helt andre stoffer til at opretholde livet. De findes nemlig i så enorme antal, at deres aktivitet har stor indflydelse på Jordens vitale processer og dermed også på, hvor mange drivhusgasser, der slipper fra havet op i atmosfæren.

- For at give et eksempel: En mikroorganisme, der forbruger nitrat, producerer lattergas. Det er en drivhusgas, der er 245 gange stærkere end CO2, som produceres af de mikroorganismer, der forbruger ilt. Det betyder altså noget for Jordens klima, om der lever den ene eller den anden slags i de store iltfrie zoner i havene, siger Beate Kraft, der også underviser på Biologi i Odense.

- Med den nye viden skal vi gøre plads til iltforbrugende mikroorganismer i zonerne, og det kan komme til at rykke ved vores forståelse af de dynamikker, der driver udledningen af drivhusgasser fra zonerne, forklarer Elisa Hernandez-Magaña, postdoc på Biologisk Institut.

Hun og Beate Kraft forsker bl.a. i mikroorganismen Nitrosopumilus maritimus, der ikke er en bakterie, men en arkær. Arkæer er lige så små som bakterier, men de er også lige så forskellige fra bakterier som mennesker er, og derfor har de deres udviklingslinje på livets stamtræ.

Nitrosopumilus maritimus er kendt for at forbruge ammoniak, og er dermed en af de mikroorganismer, der producerer den potente drivhusgas lattergas til atmosfæren. Men den har brug for en vis mængde ilt til denne proces, og det har derfor længe været et mysterium, hvorfor den er så udbredt i zoner, hvor man ikke kunne registrere ilt.

Tidligere forskning fra Beate Kraft og kolleger har afsløret, at Nitrosopumilus maritimus har en overraskende evne til at kunne producere småbitte mængder af ilt, som den selv forbruger. Dette sker, når de lever i iltfrit vand.

- Spørgsmålet er så, om den bruger ilt, når det findes i havvandet – eller om de selv producerer de små mængder ilt, som de skal bruge samtidig med at de producerer lattergas til atmosfæren, siger Beate Kraft.

Ammoniak-oxiderende arkæer som Nitrosopumilus maritimus er ekstremt udbredt i havvand over hele verden, så også for dennes vedkommende betyder det noget for atmosfærens indhold af drivhusgasser, hvad den lever af, og hvad den producerer.