Oblasti Arktidy hrají v globálním cyklu dusíku větší roli, než se dříve myslelo, což je proces zodpovědný za udržení kritického prvku nezbytného pro život, který proudí mezi atmosférou, pevninou a oceány. Zjištění je uvedeno v nové studii o kontinentálním šelfu v Severním ledovém oceánu publikované v časopise Nature Communications.
V nové studii mořští chemici a biologové z Texaské univerzity v Austinu zjistili, že mikrobi z mořského dna odstraňují ze Severního ledového oceánu značné množství dusíku. Ačkoli Arktida představuje pouze o něco více než 1 procento světových kontinentálních šelfů (kde je odstraněna většina dusíku), tato oblast představuje asi 5 procent celosvětového odstranění dusíku z oceánů, jak ukazují data, která výzkumníci shromáždili pro tuto studii.
Vědci se domnívají, že v minulosti oceány udržovaly spolehlivou rovnováhu mezi zdroji dusíku a odstraňováním dusíku. Tento globální rozpočet na dusík ukazuje, že celkové hladiny dusíku v oceánech jsou nyní vyšší než kdykoli předtím v důsledku lidské činnosti, jako je stékání hnojiv a odpadních vod do oceánů. Tato porucha vyvede rozpočet z rovnováhy. Všechny živé věci potřebují k přežití dusík, ale nadbytek dusíku může poškodit mořské a suchozemské ekosystémy. Například přebytek dusíku v oceánu může podporovat růst květů řas, včetně toxických květů, které jsou škodlivé pro mořský život. Mezi příznaky znečištění dusíkem patří „mrtvé zóny“, zabíjení ryb, otrava měkkýšů a ztráta pobřežních biotopů, jako jsou louky s mořskou trávou a korálové útesy. Přirozené bakterie v oceánu odstraňují část tohoto nadbytečného dusíku v oceánu jeho přeměnou na inertní plynný dusík v procesu zvaném „denitrifikace.“
"Mikrobiální odstraňování dusíku probíhá po celém světě a nás zajímalo, jak velký dopad to mělo v Arktidě," řekla Amber Hardison, odborná asistentka námořních věd na Texaské univerzitě v Austinu, která byl autorem papíru.
Hardison a její kolegové spolupracovali na vůbec první studii v arktické oblasti, aby změřili několik různých procesů, které mohou odstraňovat dusík. Výzkumníci provedli studii v Čukotském moři, části Severního ledového oceánu sousedící s Tichým oceánem a Aljaškou. Oblast je zajímavá nejen pro vědce, ale také pro představitele ropného průmyslu kvůli potenciálu velkých zásob ropy a plynu. Obamova administrativa odstranila oblast Hanna Shoal v severovýchodním Čukotském moři z úvah o budoucím pronájmu ropy a zemního plynu a nový výzkum přispívá k ekologickému případu ochrany regionu.
"Úlohu tohoto regionu je kriticky důležité pochopit, protože lidé do oceánu vkládají více dusíku prostřednictvím hnojiv, odpadních vod a dalších zdrojů," řekl Hardison. "Arktida také prochází dramatickými změnami souvisejícími se změnou klimatu, včetně rychlého úbytku mořského ledu. Jak se mořský led zmenšuje, narušuje přirozené fungování ekosystému, včetně potenciálního omezení životně důležitého procesu odstraňování dusíku."
Vědci také zjistili, že zvířata žijící na mořském dně a v něm hrají významnou roli při usnadnění odstraňování dusíku. Zvířata, jako jsou červi a škeble, si na mořském dně vytvářejí trubice a nory a vytvářejí tak dokonalý prostor pro bakterie, aby se zapojily do denitrifikace.
„Tato studie byla skvělým příkladem souhry biologie a chemie a je to poprvé, co byla ukázána v Arktidě,“řekl Hardison. Varuje však, že vyčerpaný mořský led změní systém neznámým způsobem, včetně zvířat žijících na mořském dně a na mořském dně a jejich usnadnění odstraňování bakteriálního dusíku.
