Vi sinh vật sống dưới đại dương dùng năng lượng hóa học để hấp thu Carbon

Hầu hết mọi người đều quen với các vi sinh vật sống trên mặt đất- như vùng đất màu cam bao quan Grand Prismatic Spring tại công viên quốc gia Yellowstone (Mỹ)- các vi sinh vật sống ở các cột nước nóng trên thềm đại dương, ở độ sâu mà ánh sáng mặt trời không chiếu tới được. Ở đó, dưới thềm đại dương, chúng sử dụng năng lượng hóa học thay vì năng lượng mặt trời để hấp thu carbon. (Ảnh: Jim Peaco)

Tác giả đứng đầu nghiên cứu là Time Mattes, phó giáo sư ngành kĩ thuật môi trường và xây dựng của Đại học Iowa (Mỹ) giải thích rằng hầu hết mọi người đều quen với vai trò hấp thu carbon từ không khí của cây cỏ nhưng những sinh vật như vi khuẩn sống ở nơi tối tăm dưới lòng đại dương lại giữ từ 300 triệu đến 1.3 tỉ tấn carbon.

Mattes nói rằng “một lượng lớn carbon đông lại ở những nơi tối của đại dương. Điều gây ngạc nhiên là sự đông đặc của carbon thường liên quan đến những sinh vật sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng”.

Tuy nhiên, những nhà nghiên cứu giải thích rằng các sinh vật dưới đáy biển sâu có thể không sử dụng ánh nắng mặt trời để hấp thu carbon, chúng vẫn cần một nguồn năng lượng”.

“Trong đại dương tăm tối, quá trình đông đặc carbon có thể diễn ra bằng năng lượng hóa học như lưu huỳnh, methane, và sắt. Các cột nước nóng tạo ra năng lượng hóa học thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật hình thành nên hệ sinh thái dưới biển sâu”.

Cùng với một đội các nhà nghiên cứu, Mattes khám phá rằng các cột nước nóng nằm ở miệng của núi lửa Axial Seamountcòn hoạt động dưới biển. Tìm kiếm trong khoảng 480 km về phía tây bãi biển Cannon, bang Oregon (Mỹ) và 1500 m dưới bề mặt, các nhà khoa học đã thu thập cả dữ liệu và mẫu vật.

Sau đó sử dụng kĩ thuật dựa trên protein, các nhà nghiên cứu khám phá ra rằng các vi sinh vật oxy hóa lưu huỳnh cũng chuyển đổi carbon thành năng lượng sinh khối.

Mặc dù vậy, theo Mattes không có bằng chứng nào cho thấy chúng đóng vai trò trong việc giảm bớt hiện tượng nóng lên toàn cầu. Ông nói rằng giá trị cơ bản của nghiên cứu này là làm tăng sự hiểu biết về cách mà các vi sinh vật sống ở đại dương tăm tối, thêm chức năng nâng cao kiến thức nền tảng về tuần hoàn địa lý sinh học toàn cầu.