klimaændringer: coccolithophorids til CO2-sekvestrering

by Posted on

Coccolithophorids er en gruppe af encellede planteplankton, der omgiver sig med minut og stærkt strukturerede calcitplader, kaldet coccoliths. Coccolithophorids vrimler i alle verdens oceaner. Med hensyn til calciumcarbonatproduktion er de utvivlsomt den største bidragyder til havsedimenterne (1), der i dag tegner sig for ca.en tredjedel af den samlede marine CaCO3-produktion (2). Den mest udbredte coccolithophore arter er Emiliania huksleyi, vist til venstre på toppen af figur 1.

Figur 1. Forskellige coccolithophorids fra Jeremy Young Kristians hjemmeside, på National History Museum, London, UK. Alle vægtstænger er 1 mikron. Fra venstre mod højre: Emiliania huer hele coccolithophoridcelle omgivet af dens coccoliths, Calcidiscus leptoporus ssp. en af de mest almindelige årsager til coccolith er, at coccolith er en af de mest almindelige årsager til coccoliths, der er forårsaget af Coccoliths, og Discosphaera tubifera. Den udsøgte kontrol på nanostrukturer dannet af coccolithophorids, og principperne, der regulerer en sådan kontrol, er stadig uudforsket og kan være relevante for syntetisk nanofabrikationsindsats.

E. huksleyi kan meget vel være den mest rigelige calciumcarbonatproducerende art på jorden (3). Coccolithophoridblomstrer, hovedsagelig sammensat af E. huksleyi kan ses fra satellit, som vist i figur 2. Coccolithophorids biogeokemiske virkning forstærkes ved eksport af coccoliths til havbunden, hvor coccoliths er den største enkeltkomponent i dybhavssedimenter, der danner store akkumuleringer af kalkholdige oser og kridt, herunder de sene Kridtkalk i NV Europa (4) (Figur 1). I løbet af de sidste 220 år har der været en stigning på 40% i den gennemsnitlige coccolithmasse (2).

figur 2. Venstre og midt: coccolithophore blomstrer set fra satellit i Det Keltiske Hav og Beringhavet. Den høje tæthed af coccolithohorider giver en hvid baggrund, således forekommer havvand cyan, da det absorberer den komplementære farve rød. Righ: de hvide klipper i Dover, I SE England, består hovedsagelig af sedimenterede coccoliths.

coccolith biomineralisering er blevet grundigt undersøgt. De seneste anmeldelser omfatter (4-9).

Coccoliths præsenterer en meget unaturlig morfologi for calcit, men de er sammensat af calcit enkeltkrystaller, som vist i Figur 1.

Iglesias-Rodrigues et al. for nylig viste, at coccolithophorider allerede reagerer og sandsynligvis vil fortsætte med at reagere på stigende atmosfærisk CO2-partialtryk, hvilket har vigtige konsekvenser for biogeokemisk modellering af fremtidige oceaner og klima (2).

Coccolithophorids er ansvarlige for langt størstedelen af biogen forkalkning i marine systemer. Resultater fra nylige Marine paleontologi og kulturbaserede undersøgelser antyder, at forskellige coccolithophore-arter reagerer forskelligt på forskellige niveauer af næringsstoffer, pCO2, bicarbonat, etc. (10). Imidlertid er overraskende lidt kendt om virkningen af sådanne lokale miljøfaktorer på biomineralisering (11). Den første coccolithophore genomsekvens og flere udtrykte sekvensmærkebiblioteker har skabt en hidtil uset mulighed for at undersøge de genetiske og biokemiske mekanismer, der er ansvarlige for biomineralisering.

vi indleder in vitro-eksperimenter med CO2-sekvestrering og planlægger at korrelere effektiviteten i CO2-fjernelse fra atmosfære og genregulering.

  1. om Biomineralisering (1989).
  2. Iglesias-Rodrigues MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hall ir, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Green DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, PV, et al. (2008)” Fytoplanktonforkalkning i en verden med høj CO2 ” videnskab 320, 336-340.
  3. Vestbroek P, de Jong-Y, van Der Val P, Borman AH, de Vrind JPM, Kok D, de Bruiijn toilet og Parker SB (1984) “forkalkningsmekanisme i marnine-algerne Emiliania” Phil Trans r Soc London Ser B 304, 435-444.
  4. Young JR og Henriksen K (2003) i Biomineralisering, eds. Dove PM, de Yoreo JJ, og Viiner S (MSA, USA), s.189-215.
  5. Vestbroek P, Young JR og Linschooten K (1989) “Coccolith produktion (biomineralisering) i den marine alge Emiliania hulleyi” J Protosool 36, 368-373.
  6. Pienaar RN (1994) i Coccolithophore, eds. Vinter A og Siesser (Cambridge University Press, Cambridge), s.13-37.
  7. de Vrind-de Jong Ye og de Vrind JPM (1997) “Algeaflejring af carbonater og silicater” Rev Mineral 35, 267-307.
  8. Young JR, Davis SA og Bov PR (1999) “Coccolith ultrastruktur og biomineralisering” J Struct Biol 126, 195-215.
  9. Marsh ME (2000) i Biomineralisering: fra biologi til bioteknologi og medicinske anvendelser, Red. B. UERLEIN e (Vhc, vinheim), s.251-268.
  10. Iglesias-Rodrigues MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hall ir, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Green DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, von Dassu P, et al. (2008)” fytoplanktonforkalkning i en verden med høj CO2 ” videnskab 320, 336-340.
  11. Paasche E (2002) “en gennemgang af coccolithophorid Emiliania huksleyi (Prymnesiophyceae), med særlig henvisning til vækst, coccolithdannelse og forkalkning-fotosynteseinteraktioner” Phycologia 40, 503-529.

Published by admin

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.