Forskere fra Max Planck Instituttet for Marine Mikrobiologi i Bremen har dokumenteret, hvordan tætte kolonier af mikroorganismer på sandkorn bruger al ilten i deres nære omgivelser. Det skaber små iltfattige lommer - anoxiske mikrozoner - hvor andre mikrober kan omdanne nitrat til kvælstofgas i en denitrifikationproces. Studiet er offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports.
Denitrifikation kræver normalt iltfri forhold, men det nye studie viser, at processen også foregår i ellers iltrige kystnære sandsedimenter. Det er særligt interessant, da landbrugets udledning af kvælstof via gødning og drænvand er en stor kilde til næringsstofforurening i havmiljøet.
Nye metoder afslører skjulte processer
Ved hjælp af avanceret mikrofluidisk billedteknik har forskerne visualiseret mikrobernes placering og iltforbrug i mikroskala. På ét enkelt sandkorn lever titusindvis af mikroorganismer, hvoraf nogle forbruger mere ilt, end der tilføres via porerne i havbunden. Det skaber usynlige lommer uden ilt, som nu viser sig at være særligt effektive i at fjerne kvælstof.
Modelberegninger viser, at disse lommer kan stå for op til 33 procent af den samlede denitrifikation i iltrige sandsedimenter.
- Titusinder af mikroorganismer lever på et enkelt sandkorn. Vi var i stand til at skelne mellem iltforbrugende og iltproducerende mikrobielle kolonier, der befandt sig inden for mikrometer af hinanden, siger Farooq Moin Jalaluddin fra Max Planck Instituttet for Marine Mikrobiologi og fortsætter:
- Vores estimater baseret på modelsimuleringer viser, at anaerob denitrifikation i disse anoxiske lommer kan udgøre op til en tredjedel af den samlede denitrifikation i iltet sand.
Relevans for landbrugets påvirkning af havmiljøet
De gennemsigtige sandlag langs kontinentsoklerne dækker cirka halvdelen af verdens kontinentale kystområder.
Ifølge forskerne er det en hidtil overset komponent i naturens egen evne til at fjerne menneskeskabt kvælstof - herunder kvælstof fra landbruget.
